Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства витаминизированного драже

Изобретение относится к медицине и фармакологии, а именно к способам получения витаминных комплексов в виде драже на основе водо- и жирорастворимых витаминов, применяемых для улучшения обменных процессов и общего состояния здоровья у лиц различного возраста.

Согласно ГФ X ст. №235 драже - твердая дозированная шарообразная лекарственная форма, получаемая путем многократного наслаивания (дражирования) лекарственных и вспомогательных веществ на сахарные гранулы (крупку).

Разрешены к применению моно- и поливитаминные драже на основе водорастворимых (аскорбиновая кислота, рибофлавин, цианокобаламин, фолиевая кислота, никотинамид), жирорастворимых (ретинола ацетат, альфа-токоферола ацетат) витаминов, которые производятся под различными торговыми названиями, например «Ундевит», «Гексавит», «Ревит».

Известен способ производства устойчивого эффективного и безопасного поливитаминного препарата на основе водо- и жирорастворимых витаминов, таких как ретинола ацетат, тиамина хлорид, рибофлавин, пиридоксина гидрохлорид, аскорбиновая кислота, альфа-токоферола ацетат, никотинамид, рутин, фолиевая кислота, пантотенат кальция, цианокобаламин, взятых в фармакологически разрешенных количествах, путем многоступенчатого дражирования гранул, содержащих витамины, за счет смачивания каждого слоя поливочным сахарным сиропом и последующего накатывания сахарной пудры, калибровки на ситах, покрытия драже защитным сахарным слоем и глянцовки поверхности драже воскожировым составом. При этом каждый слой витамина или смеси витаминов, пересыпанных сахарной пудрой, смачивают поливочным сиропом с добавлением патоки крахмальной при содержании сухих веществ 66,0-68,5%, при этом сначала накатывают (наслаивают) тиамина хлорид, затем смесь цианокобаламина с пиродоксина гидрохлоридом, после чего рибофлавин с кислотой фолиевой, на полученный полупродукт по очереди накатывают (наслаивают) рутин, никотинамид; полученный таким образом полупродукт смешивают с раствором, содержащим ретинола пальмитат или ретинола ацетат в масле, альфа-токоферола ацетат, эфирное масло, муку, сахарный сироп с содержанием крахмальной патоки и сухих веществ 78,0-79,0%, после этого полупродукт подсушивают, смачивают поливочным сиропом, пересыпают сахарной пудрой и накатывают кальция пантотенат, затем кислоту аскорбиновую, после накатки всех витаминов драже калибруют до нужного размера, сушат, покрывают защитным сахарным слоем с добавлением рибофлавина в количестве 0,1% и содержанием сухих веществ 80,0-81,0%, пересыпают сахарной пудрой, покрывают вторым защитным сахарным слоем с содержанием сухих веществ 81,0-83,0%, после чего полученное драже покрывают глянцевой смесью [1].

В патентной литературе имеются многочисленные примеры составов и технологии получения моновитаминного драже аскорбиновой кислоты. Например, [2] раскрывает способ производства драже, который включает многократное наслаивание вспомогательных и действующих веществ на сахарную крупку сахарным сиропом.

Наиболее близким к заявленному способу по конечной форме продукта (твердая лекарственная форма шарообразной формы) и исходному сырью (аскорбиновая кислота или поливитамины) является способ получения витаминного драже, содержащего, мг: аскорбиновой кислоты 0,05, сахара, патоки и других вспомогательных веществ до массы 0,25 г, включающий последовательно: получение сахарной крупки, получение корпуса драже путем наслаивания на поверхность крупки сахарной пудры и аскорбиновой кислоты с поливкой сахаро-паточным сиропом, окраску и сглаживание драже сахарным сиропом, глянцевание воскожировой смесью. Реализация данного способа производства позволяет получать драже шарообразной формы, желтого цвета, растворимые в воде за 15-30 минут, стабильностью содержания аскорбиновой кислоты 0,045-0.055 г в течение одного года [3].

Технологический процесс получения драже имеет множество недостатков, таких как длительность (не менее 5 суток), трудоемкость, не более 50 кг готового драже на единицу оборудования в смену (8 часов). Кроме того, процесс наслаивания компонентов с сахарным сиропом сопровождается значительными (более 5%) механическими и технологическими потерями действующих веществ, в том числе от гидролиза и микробной контаминации.

В связи с тем, что шарообразный внешний вид прочно ассоциируется у покупателей с определенными наименованиями поливитаминных препаратов, нами было предложено разработать технологию производства таблеток, покрытых оболочкой, полностью соответствующих шарообразному внешнему виду драже, путем прямого прессования таблеточной смеси в шарообразные таблетки-ядра с помощью сконструированного нами пресс-инструмента, с последующим покрытием полученных шарообразных таблеток оболочкой.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности производства, стабильности при хранении и фармакологической безопасности готовой твердой лекарственной формы моно- или поливитаминных препаратов при условии сохранения геометрических и органолептических показателей драже.

Поставленная цель достигается тем, заявлен способ получения витаминного комплекса в виде таблеток шарообразной формы, покрытых оболочкой на основе водо- и жирорастворимых витаминов, таких как ретинола ацетат, тиамина хлорид, рибофлавин, пиридоксина гидрохлорид, аскорбиновая кислота, альфа-токоферола ацетат, никотинамид, рутин, фолиевая кислота, пантотенат кальция, цианокобаламин, взятых в фармакологически разрешенных количествах, который реализуют последовательностью технологических операций получения таблеток-ядер шарообразной формы, затем покрытия их защитным слоем с последующим глянцеванием поверхности воскожировым составом, отличающийся тем, что:

- таблетки-ядра шарообразной формы получают прямым прессованием таблеточной массы с насыпной плотностью не менее 0,61 г/см³, обладающей сыпучестью не менее 5,0 г/сек, коэффициентом Хеккеля от 0,00075 до 0,00112 см²/Н, пуансонами диаметром от 7 до 9 мм со сферической рабочей поверхностью, с отношением радиуса сферической рабочей поверхности (R) к диаметру пуансона (D) от 0,55 до 0,70, со смещением радиуса сферы рабочей поверхности от нижней кромки пуансона (Н) 0,5-2,0 мм, массой от 0,24 до 0,86 г при давлении от 250 до 700 Н/см², со скоростью прессования не более 33 оборотов ротора таблеточного пресса в минуту и давлении выталкивания таблеток из матриц от 20 до 50 Н/см²;

- покрытие шарообразных таблеток-ядер осуществляют путем наслаивания суспензии вспомогательных веществ до массы оболочки, не превышающей массы таблетки-ядра.

Ведение процесса получения моно- или поливитаминного препарата в виде таблеток шарообразной формы, покрытых оболочкой при таких технологических параметрах, позволяет получать лекарственную форму не отличимую по органолептическим показателям от драже (шарообразный внешний вид, приятный вкус), заданного уровня качества (прочность 30-60Н, распадаемость 15-30 минут), стабильных при хранении в течение одного года (при неизменной прочности и распадаемости). Производственный процесс реализуют с применением серийного оборудования и доступных в фармацевтической промышленности вспомогательных веществ.

Таким образом, сущностью изобретения является замена сложного, трудоемкого и длительного процесса наслаивания порошков или растворов витаминов на сахарную крупку (дражирование) технологией прямого прессования предварительно подготовленной таблеточной смеси пуансонами специальной конструкции, позволяющих получать шарообразные таблетки-ядра, которые затем покрывают оболочкой. Предложенный способ получения витаминного комплекса позволяет полностью устранить отмеченные недостатки технологического процесса дражирования за счет его замены на более производительный и автоматизированный процесс прямого прессования таблеточной массы в шарообразные таблетки-ядра с последующим покрытием их защитной оболочкой. При этом активные компоненты (витамины) значительно меньше контактируют с водой из сахарного сиропа, что позволяет избежать их инактивации, и создать твердую, но пригодную для разжевывания лекарственную форму, по внешнему виду не отличимую от привычного драже. При использовании предлагаемого способа лекарственная форма получается с хрустящей прослойкой и покрытием, что улучшает вкусовые характеристики в сравнении с драже.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1

Для определения пределов оптимальной прочности и распадаемости шарообразных таблеток-ядер готовили таблеточную массу, содержащую аскорбиновую кислоту. В лабораторный смеситель загружали навески 24,51 г аскорбиновой кислоты, 24,51 г глюкозы моногидрата, 49,02 г изомальта ST-PF, 1,96 г магния стеарата, перемешивали. Затем прессовали шарообразные таблетки массой 0,27 г с помощью гидравлического пресса при различном давлении от 100 до 900 Н/см² пуансонами диаметром 7,0 мм со сферической поверхностью радиусом 4,0 мм со смещением радиуса сферической поверхности от кромки пуансона 0,5 мм.

В таблице 1 представлены характеристики полученных образцов шарообразных таблеток и результаты дегустации образцов группой из 20 добровольцев с целью сравнения органолептических показателей. В качестве контроля использовали драже аскорбиновой кислоты 0,05 (50 мг) производства ОАО Уралбиофарм (прототип).

Примечание к таблице: (**) таблетку трудно раскусить; (*) таблетка превращается в порошок.

Из таблицы 1 видно, что наилучшими органолептическими показателями обладают таблетки прочностью 30-60Н, распадаемостью 15-30 минут. Данные пределы были использованы для конструирования состава и разработки технологии производства витаминизированного средства.

Пример 2

Для определения оптимальных интервалов физико-химических свойств таблеточных масс, позволяющих их переработку в шарообразные таблетки-ядра методом прямого прессования, готовили смеси на основе неизменных количеств аскорбиновой кислоты, стеарата кальция, варьируя содержание глюкозы, изомальта ST-PF или DC-100, обладающих различными упругопластическими свойствами. В лабораторный смеситель загружали расчетные навески (табл. 2) декстрозы (глюкозы моногидрат) (ЛСР-006864/08), изомальта (USP-NF) («Palatinit® ST-PF или DC-100», Beneo), аскорбиновой кислоты (ЛСР-001713/07), магния стеарата (ТУ 6-09-16-1533-90), перемешивали без измельчения.

Определение сыпучести и насыпной плотности (без уплотнения) проводили с помощью приборов ВП-12А и 545Р-АК-3 (Мариупольский завод технологического оборудования) по методикам [4]; масса навески 30,0 г.

Для сравнения упругопластических свойств таблеточных масс использовали уравнение Хеккеля [5]: Ln(1/(1-D))=m*Р+b. где: m - коэффициент угла наклона; b - отрезок на оси Y; Р - давление прессования, Н/см²; D - отношение плотности таблетки к истинной плотности смеси (1,540 г/см³).

Навески смесей (0,3 г) помещали в матрицу таблеточного пресса диаметром 9 мм, выравнивали уровень и прессовали при давлении от 250 до 1000 Н/см² в течение 15-20 с. Определяли массу таблетки (М, г), измеряли высоту таблетки (h, см), рассчитывали плотность таблетки (г/см³) по формуле: ρ=М/(1/4πD2h), где М - масса таблетки, г, D - диаметр таблетки в см, h - высота таблетки, в см; строили график Хеккеля. Коэффициенты уравнения определяли методом линейной аппроксимации в программе Excel. Давление начала пластической деформации (δ, Н) рассчитывали по формуле: δ=1/m.

Опытные таблеточные массы прессовали пуансонами диаметром 7,0 мм со сферической поверхностью R=4 мм таблеточного пресса РТМ-12 со скоростью 33 об/мин. Высота таблетки 6,7-7,0 мм. Масса таблетки 0,26-0,28 г. Определение внешнего вида, распадаемости, прочности на истирание таблеток-ядер определяли по методикам ГФ XI с помощью приборов 545Р-АК8 и АК7. Для статистической обработки результат определения времени представлен в десятичном формате. Механическую прочность определяли путем нагрузки на ребро до разрушения (Erweka TDH-125). Результаты анализа качества таблеток-ядер представлены в табл. 3.

Из таблицы 3 видно, что составы с насыпной плотностью, не менее 0,61 г/см³, обладающей сыпучестью не менее 5,0 г/сек, коэффициентом Хеккеля от 0,00063 до 0,00071 см²/Н (опыты №№4-7), позволяют получать таблетки прочностью 30-60 Н и распадаемостью 15-30 минут. Изменение свойств таблеточных масс за заявленные пределы приводит либо к ухудшению распадаемости, за рамки 15-30 минут или снижению или увеличению прочности менее 30 Н или более 60 Н соответственно.

Для определения оптимальных фрикционных свойств таблеточных масс готовили смесь опыта №5 (табл. 2), за исключением того, что варьировали различные количества стеарата кальция от 0,3 до 2,5%. Полученные таблеточные массы прессовали пуансонами гидравлического пресса, отмечая усилие выталкивания таблеток из матрицы. Показано, что оптимальным усилием выталкивания является 20-50 Н/см². Данные таблетки обладают гладкой поверхностью и ровными кромками. Образцы таблеточных масс, обладающие фрикционными свойствами за рамками заявленных пределов, прессуются в таблетки с расслоениями, сколами и трещинами на кромке.

Для определения оптимальной массы таблеток таблеточную смесь (табл. 2 оп. №5) прессовали пуансонами диаметром 7,0, 8,0 и 9,0 мм со сферической поверхностью радиусом 4,0, 4,5 и 5,0 мм и смещении центра сферы от кромки пуансонов на 0,5, 0,7 и 1,0 мм при давлении 250, 500, 700 и 900 Н/см². В опытах варьировали массу навески, помещаемую в пространство между матрицей и пуансонами при неизменной высоте получаемых шарообразных таблеток 6,7, 7,7, 8,7 мм. Измеряли прочность полученных таблеток. Таблетки массой 0,24 г, диаметром 7,0 мм, 0,45 г, диаметром 8,0 мм и 0,76 г, диаметром 9,0 мм имели прочность 30 Н. Таблетки массой 0,87 г, диаметром 9,0 мм имели прочность 60 Н. В результате в формуле эксперимента заявлены пределы массы таблеток-ядер от 0,24 до 0,87 г, усилие прессования от 500 до 700 Н/см². Превышение давления прессования более 700 Н/см² приводит к расслоению получаемых таблеток.

Для определения влияния скорости наполнения матриц на прочность таблеток таблеточную массу табл. 2 оп. №5 прессовали пуансонами диаметром 7,0 мм роторного таблеточного пресса РТМ-12 со скоростью вращения ротора 23, 33 и 45 об/мин (скорость наполнения матрицы 1,3, 0,8, 0,5 секунд). Таблетки, полученные при скорости вращения ротора 23 и 22 об/мин, имеют среднюю массу 0,24 г и прочность около 30 Н. Таблетки, полученные при скорости вращения ротора 44 об/мин, имеют массу 0,22 г (при полном опускании нижнего пуансона) и прочность менее 20 Н. В результате в формуле изобретения установлена скорость наполнения матрицы не менее 0,5 секунд.

Таким образом, заявленные в настоящем изобретении

- технологические свойства таблеточной массы (насыпная плотность не менее 0,61 г/см³, сыпучесть не менее 5,0 г/сек, коэффициент Хеккеля от 0,00063 до 0,00071 см²/Н, фрикционные свойства, обеспечивающие давление выталкивания таблеток из матриц, от 20 до 50 Н/см²);

- конструкция пуансонов (диаметр от 7 до 9 мм со сферической рабочей поверхностью, с отношением радиуса сферической рабочей поверхности (R) к диаметру пуансона (D) от 0,55 до 0,70 со смещением радиуса сферы рабочей поверхности от нижней кромки пуансона (Н) 0,5-2,0 мм);

- режим таблетирования (давление от 250 до 700 Н/см², скорость наполнения матрицы не более 0,5 секунд)

позволяют получать шарообразные таблетки-ядра массой от 0,24 до 0,86 г, прочностью 30-60Н и распадаемостью 15-30 минут.

Пример 3

Эффективность заявленной технологии иллюстрируется примером, где получали шарообразные таблетки аскорбиновой кислоты, покрытые оболочкой в соответствии с заявленным способом (А), в сравнении с методикой, установленной прототипом (Б). Одновременно получали шарообразные таблетки «Ревит» и поливитаминное драже «Витаешка» с использованием премикса витаминного Н30305 (DSM Nutritional products) (табл. 4, оп. №№1, 4 соответственно).

А) Заявленный способ

Заявленный способ содержит две технологические стадии:

- ТС-1 - получение шарообразных таблеток-ядер;

- ТС-2 - покрытие шарообразных таблеток ядер оболочкой (получение драже);

ТС-1. Получение шарообразных таблеток-ядер аскорбиновой кислоты 0,05 г.

Готовили таблеточную массу, содержащую источник витаминов, наполнитель, лубрикант. Соотношение данных ингредиентов подбирают с таким расчетом, чтобы насыпная плотность смеси была не менее 0,61 г/см³, сыпучесть не менее 5,0 г/сек, коэффициент упругопластических свойств Хеккеля находился в пределах от 0,00063 до 0,00071 см²/Н и фрикционные свойства смеси обеспечивали давление выталкивания таблеток из матриц от 20 до 50 Н/см². Именно такие параметры, как было установлено выше, позволяют получать таблетки методом прямого прессования пуансонами диаметром от 7 до 9 мм со сферической рабочей поверхностью, с отношением радиуса сферической рабочей поверхности (R) к диаметру пуансона (D) от 0,55 до 0,70, со смещением радиуса сферы рабочей поверхности от нижней кромки пуансона (Н) 0,5-2,0 мм, массой от 0,24 до 0,86 г при давлении от 250 до 700 Н/см², со скоростью наполнения матрицы не более 0,33 секунд. В смеситель загружали навески действующих и вспомогательных веществ (таблица 4, оп. №№1, 3, 4), перемешивали до однородного состояния, просеивали через сито с ячейками 2,0 мм.

Применение сорбита в составах 1, 3 и 4 обосновано тем, что позволяет достичь заявленных в формуле изобретения показателей качества таблеточной массы, необходимых для прямого прессования без стадий увлажнения, грануляции и сушки. Кроме того, применение сорбита обеспечивает устойчивое прессование таблеточной массы со скоростью вращения ротора таблеточного пресса 33 об/мин и качество таблеток-ядер, в соответствии с требованиями фармакопеи, а также оптимальными органолептическими характеристиками, установленными в примере 1 (прочность 30-60Н, распадаемость 15-30 минут).

Полученную таблеточную массу загружали в бункер-питатель таблеточного пресса РТМ-12 и прессовали пуансонами диаметром 7 мм со сферической поверхностью (R=4 мм). Средняя масса таблетки 0,25±0,0125 г, высота 6,7±0,1 мм, высота кромки 2,0±0,1 мм. Качественные параметры получаемых таблеток-ядер и технико-экономические нормативы представлены в таблице 4. Продолжительность стадии ТС-1 составила 10 минут. Механические потери сырья составили 2,0-3,0%.

ТС-2. Получение витаминного препарата шарообразной формы

Возможны два способа получения витаминного препарата шарообразной формы:

А) - путем покрытия шарообразных таблеток-ядер оболочкой на основе сорбита или сахара (таблица 4, опыты №№1, 3 и 4);

Б) - путем наслаивания оболочки на поверхность шарообразных таблеток-ядер чередованием операций поливкой сиропом и посыпкой порошком сахарной пудры, с последующей окраской и глянцеванием (таблица 4, опыт №2).

Вариант А (заявленный способ)

В чистый подготовленный к работе дражировочный котел загружали 1 кг предварительно обеспыленных шарообразных таблеток-ядер. Включали вращение котла и проводили поливку по 15-30 г суспензии для наслаивания (опыт №1, табл. 4). Делали выдержку 2-5 минуты до однородного увлажнения таблеток. После однородного увлажнения вели сушку до высыхания таблеток. Среднее время одной операции поливки-сушки-выдержки не менее 5 минут. Грунтовку и наслаивание вели до получения корпуса драже аскорбиновой кислоты 0,29 г.

В опыте №4 таблетки-ядра покрывали оболочкой с поливкой суспензией 15-30 г с последующей посыпкой порошком сорбитола 30-50 г.

В опытах также получали таблетки, покрытые оболочкой на основе сахарной пудры. Последовательность технологических операций полностью соответствует варианту А (см. выше), за исключением применения вместо сорбита сахарной пудры.

Вариант Б. Способ получения корпуса драже, установленный прототипом

Для получения корпуса драже по способу, принятому в прототипе, в дражировочный котел загружали расчетное количество сахарной крупки, затем при вращении котла в него вносили сахарный сироп. После однородного увлажнения поверхность крупки посыпали сахарной пудрой и порошком аскорбиновой кислоты, подсушивали. Операции повторяли от 17 до 22 раз до получения корпуса драже. Крупные частицы отсевали через калибровочные сита. Мелкие докатывали до требуемого размера.

Полученный на предыдущей стадии корпус драже загружали в чистый подготовленный к работе дражировочный котел, включали вращение котла и проводили поливку 15-30 г суспензии для окрашивания (табл. 4). Делали выдержку 2-5 минуты до однородного увлажнения таблеток, затем сушку до высыхания таблеток.

Среднее время одной операции поливки-сушки-выдержки не менее 5 минут. Драже аскорбиновой кислоты после окрашивания желтые с однородной шарообразной поверхностью.

Полученное драже покрывали глянцующей смесью, для чего в котел вносили 5,0 г глянцующей смеси (воск пчелиный 70%, масло подсолнечное 30%). После распределения глянцующей смеси в массиве драже в котел вносили 5,0 г талька.

Технико-экономические параметры заявленного способа получения шарообразных таблеток, покрытых оболочкой (опыты №№1, 3, 4) в сравнении с технологическим процессом, установленным в прототипе (опыты №2), представлены в таблице 4.

Примечание к таблице: (*) продолжительность процесса установлена без учета сушки драже, (**) продолжительность процесс установлена без учета стадии получения сахарной крупки.

Из таблицы 4 видно, что производительность процесса получения драже по заявленному способу на 30% выше прототипа. Это достигается автоматизацией процесса получения таблеток-ядер с применением высокопроизводительного промышленного оборудования (таблеточный пресс).

Пример 4

Полученные шарообразные таблетки, покрытые оболочкой, и драже (пример 3) расфасовывали в банки из полимерных материалов и изучали стабильность физико-химических свойств в течение 24 месяцев (табл. 5) [6].

Из таблицы 5 видно, что заявленный способ получения шарообразных таблеток, покрытых оболочкой, позволяет получать продукцию, не отличимую по внешнему виду от драже, стабильную при хранении в течение года, без увеличения прочности и распадаемости.

Список литературы

1. Нестерук В.В. (RU), Сыров К.К. (RU) Способ получения витаминного комплекса в виде драже. Патент РФ №2206318.

2. Позняковский В.М. (RU), Резниченко И.Ю. (RU), Багаева А.В. (RU) Рецептура драже обогащенного и профилактического действия. Патент РФ №2257094.

3. ФСП драже «Ревит» ЛСР-00845 8/10-120417

4. Вальтер М.Б., Тютенков, O.Л., Филлипин Н.А. Постадийный контроль в производстве таблеток. - М. : Медицина, 1982. - С. 114.

5. Heckel R.W. Trans. Metall. Soc. AIME., 221, 1001-1008 (1961).

6. Временная инструкция по проведению работ с целью определения сроков хранения лекарственных средств на основе метода ускоренного старения при повышенной температуре МЗ СССР И-42-2-82. - М. : 1983. - 13с.