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KR100502383B1 - 캡슐용 고분자 필름 조성물 - Google Patents

캡슐용 고분자 필름 조성물 Download PDF

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KR100502383B1
KR100502383B1 KR10-1999-7005385A KR19997005385A KR100502383B1 KR 100502383 B1 KR100502383 B1 KR 100502383B1 KR 19997005385 A KR19997005385 A KR 19997005385A KR 100502383 B1 KR100502383 B1 KR 100502383B1
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South Korea
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cellulose
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rubber
acid
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도미니끄 카드
지옹웨이 헤
로버트 안토니 스콧
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워너-램버트 캄파니 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 수용성 셀룰로스 에테르, 히드로콜로이드 및 봉쇄제 (sequestering agent)를 함유하는, 필름 형성에 적합한, 특히 경질 및 연질 캡슐에 적합한 비동물성 고분자 조성물에 관한 것이다.

Description

캡슐용 고분자 필름 조성물 {Polymer Film Compositions for Capsules}
본 발명은 수용성 셀룰로스 에테르, 히드로콜로이드 및 봉쇄제 (sequestering agent)를 함유하는, 필름 형성에 적합한, 특히 경질 및 연질 캡슐에 적합한 비동물성 고분자 조성물에 관한 것이다.
캡슐은 제약업 뿐만 아니라 건강 식품 보조제 시장에서도 널리 사용되고 있다. 그의 주용도는 고형, 반고형, 액체, 펠렛 또는 약초 제제에 대한 투여형으로서이다. 이들 투여형의 주요 목적은 적절한 소화 기관 내에서 활성 물질을 효과적으로 용해시키도록 하기 위해 투여된 후 우수한 붕괴성을 가져야 하는 것이다. 결과적으로, 이러한 붕괴성은 최종 제품을 사용 전에 보관할 때에는 시간에 걸쳐 안정하게 유지되어야 한다.
캡슐 외피를 형성하기 위한 전통적인 재료는 젤라틴이며, 이는 정확하고 매우 이상적인 특성을 갖기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 젤라틴은 다른 캡슐 외피 재료의 이용을 필요로 하는 몇몇 단점을 갖는다. 주요 단점은 젤라틴이 동물 기원이라는 것이다. 다른 단점은 비교적 높은 수분 함량 (10 내지 17%)으로 불편하고, 수분 함량이 감소함에 따라 탄성이 손실되는 것이다. 더욱이, 젤라틴 캡슐은 제품의 효용에 해를 끼치는 열과 습도에 민감하다. 특히, 연질 젤라틴 캡슐은 고온 및 고습 조건 하에 응집하는 것으로 알려져 있다. 건조 조건 하에 젤라틴 필름은 다음 공정에 해를 끼치는 정전하 누적 (build up)을 유도할 수 있다.
젤라틴 대체물로서 수용성 필름 형성 셀룰로스 유도체의 사용은 문헌에 널리 기술되어 있다. 셀룰로스 유도체로부터 제조된 캡슐에 대한 보고에서는 특히 젤라틴과 비교할 때 생체내 붕괴성이 불량함을 나타낸다. 이러한 단점을 극복하기 위해, 유럽 특허 제0714656호에서는 겔화제로서 카라기이난과 겔화 보조제로서 칼슘 또는 칼륨 이온과 함께, 20℃의 2% 수용액 중에서 점도가 2.4 내지 5.4 센티스톡스인 히드록시프로필메틸셀룰로스 (HPMC)를 사용하는 것을 제안하였다. 그러나, 저분자량 사슬로 인한 HPMC의 매우 낮은 점도는 보다 큰 필름 취성 (brittleness)을 유발한다. 더욱이, 이러한 조성물을 사용하면 필름의 투명성이 바람직하지 않게 손실된다. HPMC를 캡슐 공정 전에 UV 방사선에 노출시킴으로써 투명성을 개선시키려는 시도가 유럽 특허 제0592130호에 개시되어 있다.
<발명의 개요>
본 발명에 이르러 2 내지 10% 수분 함량을 갖는, 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물 90 내지 99.98 중량%, 히드로콜로이드 또는 히드로콜로이드들의 혼합물 0.01 내지 5 중량%, 및 봉쇄제(들) 0.01 내지 5 중량%의 셀룰로스 에테르, 히드로콜로이드 및 봉쇄제 비를 갖는 캡슐용 고분자 필름 조성물은 상기 언급한 단점들을 갖지 않는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 적합한 셀룰로스 에테르는 알킬 사슬 내에 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬- 및(또는) 히드록시알킬 치환 셀룰로스 에테르, 바람직하게는 메틸 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, 히드록시에틸메틸 셀룰로스, 히드록시에틸에틸 셀룰로스 또는 히드록시프로필메틸 셀룰로스 (HPMC) 등이다. HPMC가 특히 바람직하다. 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물의 양은 바람직하게는 95 내지 99.98 중량%이다. 셀룰로스 에테르 또는 배합물의 점도는 20℃의 2% 수용액 중에서 3 내지 15 cps, 바람직하게는 5 내지 10 cps, 특히 바람직하게는 6 cps이다.
적합한 히드로콜로이드는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 이온을 첨가하지 않고서도 겔화할 수 있는 합성 고무와 같은 품목을 포함한다. 이러한 목적에 바람직한 고무는 겔란 고무 (gellan gum)이다. 특히 겔란 고무를 포함하는 그러한 고무는 상승된 특성을 나타내도록 혼합물 중에 혼합될 수 있으며, 이 혼합물은 또한 천연 해조, 천연 종자 고무, 천연 식물 삼출액, 천연 과일 추출물, 반합성 고무, 생합성 가공 전분 또는 셀룰로스 물질을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 혼합물은 알기네이트, 아가 고무, 구아 고무, 로커스터 콩 고무(캐롭(carob)), 카라기이난, 타라 고무, 아라비아 고무, 가티 고무, 카야 그란디폴리아 (Khaya grandifolia) 고무, 트라가칸트 고무, 카라야 고무, 펙틴, 아라비안 (아라반), 잔탄, 겔란, 전분, 콘작 (Konjac) 만난, 갈락토만난, 푸노란 및 기타 세포외 다당체 (이들 중 잔탄, 아세탄, 겔란, 웰란, 람산, 푸르셀레란, 숙시노글리칸, 슬레로글리칸, 쉬조필란, 타마린드 고무, 쿠르들란, 풀루란 및 덱스트란과 같은 세포외 다당체가 바람직하다)를 포함할 수 있다. 존재하는 고무의 양은 바람직하게는 0.01 내지 2 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%이다.
바람직한 봉쇄제는 에틸렌디아민테트라아세트산, 아세트산, 붕산, 시트르산, 글루콘산, 락트산, 인산, 타르타르산 또는 이들의 염, 메타인산염, 디히드록시에틸글리신, 레시틴 또는 베타 시클로덱스트린 및 이들의 배합물이다. 에틸렌디아민테트라아세트산 또는 그의 염, 또는 시트르산 또는 그의 염이 특히 바람직하다. 그의 양은 바람직하게는 0.01 내지 3 중량%, 특히 0.1 내지 2 중량%이다.
봉쇄 기전은 Ca++, Mg++, K+, Na+, Li+ 또는 NH4+ 등과 같은 1가 또는 2가 양이온을 첨가함으로써 조절할 수 있다.
본 발명의 고분자 조성물을 갖는 캡슐 또는 필름은 압출 성형, 사출 성형, 주조, 또는 딥 몰딩 (dip moulding)과 같은 통상의 방법으로 통상의 기계에서 제작할 수 있다.
캡슐 및 필름은 비동물성 고분자 조성물, 개선된 용해성 및 증진된 탄성을 갖고, 보다 높은 투명성을 나타낸다. 증진된 탄성으로 인해 캡슐은 흡입 제품용으로 더욱 유용하게 된다. 더욱이, 캡슐은 예를 들면, 오염된 충전제로부터의 포름알데히드에 민감하지 않고, 승온에서 저장시 가교결합이 일어나지 않으므로 젤라틴 캡슐에 비해 더 우수한 온도 안정성을 갖는다.
본 발명의 고분자 조성물은 부가의 허용가능한 가소화제를 셀룰로스 에테르의 중량을 기준으로 약 0 내지 40% 범위로 함유할 수 있다. 적합한 가소화제는 폴리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 소르비톨, 수크로스, 옥수수 시럽, 프룩토스, 디옥틸-나트륨 술포숙시네이트, 트리에틸 시트레이트, 트리부틸 시트레이트, 1,2-프로필렌글리콜, 글리세롤의 모노-, 디- 또는 트리아세테이트, 또는 천염 고무 뿐만 아니라 이들의 혼합물이다.
부가적인 측면에서, 본 발명의 고분자 조성물은 부가의 제약학적으로 또는 식료품으로 허용되는 착색제를 셀룰로스 에테르의 중량을 기준으로 약 0 내지 약 10% 범위로 함유할 수 있다. 착색제는 아조-, 퀴노프탈론-, 트리페닐메탄-, 잔텐- 또는 인디고이드 염료, 철 산화물 또는 수산화물, 이산화티탄 또는 천연 염료, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택할 수 있다. 그 예로는 패턴트 블루 V, 애시드 브릴리언트 그린 BS, 레드 2G, 아조루빈, 폰슈 4R, 아마란스, D+C 레드 33, D+C 레드 22, D+C 레드 26, D+C 레드 28, D+C 옐로우 10-, 옐로우 2G, FD+C 옐로우 5, FD+C 옐로우 6, FD+C 레드 3, FD+C 레드 40, FD+C 블루 1, FD+C 블루 2, FD+C 그린 3, 브릴리언트 블랙 BN, 카본 블랙, 산화철 블랙, 산화철 레드, 산화철 옐로우, 이산화티탄, 리보플라빈, 카로텐, 안토시아닌, 투르메릭, 코치닐(cochineal) 추출물, 클로로필린, 칸타잔틴, 카라멜 또는 베타닌을 들 수 있다.
본 발명의 성형 고분자 조성물 또는 그의 최종 제품은 셀룰로스 아세테이트 프탈레이트, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트, 메타크릴산 고분자, 히프로멜로스 프탈레이트, 히드록시프로필메틸 셀룰로스 프탈레이트, 히드록시알킬 메틸 셀룰로스 프탈레이트, 또는 이들의 혼합물과 같은 적합한 코팅제로 피복하여 예를 들면, 장용성을 부여할 수 있다.
본 발명의 고분자 조성물은 예를 들면, 농약, 종자, 식물, 식품, 염료, 약품 및 풍미제(flavoring agent) 등의 단위 용량형을 제공하는 용기의 제조에 사용할 수 있다.
본 발명의 고분자 조성물은 개선된 탄성으로 인해 캡슐, 특히, 개봉 방지 (tamper-proof)형으로의 캐플릿(caplet)의 캡슐화에 유용하다. 캡슐으로의 캐플릿의 캡슐화는 바람직하게는 캐플릿으로 충전된 캡슐부들을 함께 냉각 수축함으로써 가공하며, 이는 빈 캡슐부들을 제공하고, 이 캡슐부들 중 적어도 하나를 하나 이상의 캐플릿으로 충전하며, 상기 캡슐부들을 함께 놓고, 합한 캡슐부들을 냉각 수축에 의해 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 고분자 조성물은 또한, 1층 이상의 조성물을 캡과 몸체의 이음부 상에 도포하는 방법, 또는 충전된 캡슐을 히드로알코올 용액 (이는 캡이 몸체와 겹치는 공간내로 침투함)으로 습윤시키는 액체 융합 방법으로 2개의 캡슐 이등분체를 캡슐화하고 밀봉하는 데 유용하다.
고분자 조성물의 개선된 특성은 다음 조성예와 비교예에 의해 증명한다.
조성예:
성분 조성물 1 조성물 2 비교 조성물 3 비교 조성물 4*
HPMC (1) 99.26% 99.62% 99.46% 98.1%
겔란 0.54% 0.22% 0.54% 0
시트르산나트륨 0.20% 0 0 0
시트르산 0 0.16% 0 0
카라기이난 0 0 0 1.3%
KCl 0 0 0 0.6%
* 유럽 특허 제0714656호에 따름
(1) 50% RH로 평형화된 HPMC (5 내지 7%의 수분 함량과 동등함)
비교 조성물 5: 종래의 투명 경질 젤라틴 캡슐
비교 조성물 6: 종래의 불투명 경질 젤라틴 캡슐
기계적 충격 시험:
캡슐 몸체부를 80 mJ의 기계적 충격 응력에 놓고, 파쇄된 캡슐 %를 점검하였다.
평형 RH 조성물 1 조성물 2 비교 조성물 5 비교 조성물 6
50% 0 0 0 0
10% 0 0 0 5
2.5% 0 0 10 45
흡입기 관통 시험:
캡슐을 흡입 장치에 의해 관통시키고, 균열 및(또는) 파쇄 %를 기록하였다.
평형 RH 조성물 1 조성물 2 비교 조성물 5 비교 조성물 6
50% 0 0 0 0
10% 0 0 95 80
2.5% 0 0 95 75
캡슐 투명도 시험:
캡슐 몸체를 650 ㎚에서 투과도에 대해 측정하였다.
캡슐 투명도
조성물 1 74%
조성물 2 75%
비교 조성물 4 60%
비교 조성물 5 81%
용해 시험:
아세트아미노펜을 37℃에서 탈이온수에 침액시킨 캡슐로부터 용해시키고 (USP XXIII), 45분 후 아세트아미노펜 %를 기록하였다.
캡슐 용해 %
조성물 1 90%
조성물 2 90%
비교 조성물 3 63%
비교 조성물 5 91%
가교결합제에 노출시킨 후 용해 시험:
캡슐을 40 ppm의 HCHO를 함유하는 락토스로 충전시키고 실온 조건 하에 1개월 동안 보관하고, 45분 후 용해된 아세트아미노펜 %를 측정하였다.
캡슐 용해 %
조성물 1 90%
비교 조성물 5 22%
수증기 교환 시험:
캡슐을 무수 카르복시메틸셀룰로스 나트륨염 (CMC)으로 충전시키고 실온 조건 하에 밀폐병 내에 보관하였다.
캡슐 최초 수분 함량 최종 수분 함량
캡슐 충전물 캡슐 충전물
조성물 1 6.4% 0% 1.4% 1.1%
비교 조성물 5 14% 0% 4.7% 2.0%

Claims (25)

  1. 2 내지 10%의 수분 함량을 갖는 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물 90 내지 99.98 중량%, 히드로콜로이드 또는 히드로콜로이드들의 혼합물 (이 히드로콜로이드 또는 히드로콜로이드들의 혼합물은 겔란 고무 (gellan gum)를 단독으로 또는 다른 다당체와의 혼합물로 포함한다) 0.01 내지 5 중량%, 및 봉쇄제 (sequestering agent) 또는 그의 혼합물 0.01 내지 8 중량%를 함유하는, 필름 형성용 비동물성 고분자 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물이 알킬 사슬 내에 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬- 및(또는) 히드록시알킬 치환 셀룰로스 에테르 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물이 메틸 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, 히드록시에틸메틸 셀룰로스, 히드록시에틸에틸 셀룰로스 및 히드록시프로필메틸 셀룰로스 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 셀룰로스 에테르가 히드록시프로필메틸 셀룰로스인 고분자 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 히드로콜로이드 또는 히드로콜로이드들의 혼합물이 다당체 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 히드로콜로이드 또는 히드로콜로이드들의 혼합물이 또한 1종 이상의 알기네이트, 아가 고무, 구아 고무, 로커스터 콩 고무 (캐롭 (carob)), 카라기이난, 타라 고무, 아라비아 고무, 가티 고무, 카야 그란디폴리아 (Khaya grandifolia) 고무, 트라가칸트 고무, 카라야 고무, 펙틴, 아라비안 (아라반), 잔탄, 전분, 콘작 (Konjac) 만난, 갈락토만난, 푸노란, 또는 아세탄, 웰란, 람산, 푸르셀레란, 숙시노글리칸, 슬레로글리칸, 쉬조필란, 타마린드 고무, 쿠르들란, 풀루란 또는 덱스트란과 같은 세포외 다당체를 포함하는 고분자 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 봉쇄제 또는 봉쇄제들의 혼합물이 에틸렌디아민테트라아세트산, 아세트산, 붕산, 시트르산, 글루콘산, 락트산, 인산, 타르타르산 또는 이들의 염, 메타인산염, 나트륨 헥사메타인산염, 디히드록시에틸글리신, 레시틴 또는 베타 시클로덱스트린 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 봉쇄제 또는 봉쇄제들의 혼합물이 에틸렌디아민테트라아세트산 또는 그의 염, 또는 시트르산 또는 그의 염 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    a) 상기 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물을 95 내지 99.98 중량%의 양으로 함유하고,
    b) 상기 다당체 또는 다당체들의 혼합물을 0.01 내지 2 중량%의 양으로 함유하며,
    c) 상기 봉쇄제를 0.01 내지 3 중량%의 양으로 함유하는 고분자 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물이 20℃의 2% 수용액 중에서 측정할 때 3 내지 15 cps의 점도를 갖는 고분자 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 셀룰로스 에테르 또는 셀룰로스 에테르들의 혼합물이 20℃의 2% 수용액 중에서 측정할 때 5 내지 10 cps, 바람직하게는 6 cps의 점도를 갖는 고분자 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 셀룰로스 에테르의 중량을 기준으로 약 0 내지 40% 범위의 가소화제를 추가로 함유하는 고분자 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가소화제 또는 가소화제들의 혼합물이 폴리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 소르비톨, 수크로스, 옥수수 시럽, 프룩토스, 디옥틸-나트륨 술포숙시네이트, 트리에틸 시트레이트, 트리부틸 시트레이트, 1,2-프로필렌글리콜, 글리세롤의 모노-, 디- 또는 트리아세테이트, 또는 천연 고무 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 셀룰로스 에테르의 중량을 기준으로 약 0 내지 10% 범위의 착색제를 추가로 함유하는 고분자 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 착색제 또는 착색제들의 혼합물이 아조-, 퀴노프탈론-, 트리페닐메탄-, 잔텐- 또는 인디고이드 염료, 철 산화물 또는 수산화물, 이산화티탄 또는 천연 염료 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  17. 제15항에 있어서, 상기 착색제 또는 착색제들의 혼합물이 패턴트 블루 V, 애시드 브릴리언트 그린 BS, 레드 2G, 아조루빈, 폰슈 4R, 아마란스, D+C 레드 33, D+C 레드 22, D+C 레드 26, D+C 레드 28, D+C 옐로우 10, 옐로우 2G, FD+C 옐로우 5, FD+C 옐로우 6, FD+C 레드 3, FD+C 레드 40, FD+C 블루 1, FD+C 블루 2, FD+C 그린 3, 또는 브릴리언트 블랙 BN 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  18. 제15항에 있어서, 상기 착색제 또는 착색제들의 혼합물이 카본 블랙, 산화철 블랙, 산화철 레드, 산화철 옐로우, 이산화티탄, 리보플라빈, 카로텐, 안토시아닌, 투르메릭, 코치닐 (cochineal) 추출물, 클로로필린, 칸타잔틴, 카라멜 또는 베타닌 중에서 선택되는 고분자 조성물.
  19. 제1항에 따른 고분자 조성물로부터 제조된, 농약, 종자, 식물, 식품, 염료, 약품 또는 풍미제의 단위 용량형 용기.
  20. 제19항에 있어서, 약품 캡슐 형태인 용기.
  21. 제19항에 있어서, 상기 용기가 코팅을 포함하는 용기.
  22. 제21항에 있어서, 상기 코팅이 셀룰로스 아세테이트 프탈레이트, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트, 메타크릴산 고분자, 히프로멜로스 프탈레이트, 히드록시프로필메틸 셀룰로스 프탈레이트, 히드록시알킬 메틸 셀룰로스 프탈레이트 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 용기.
  23. 제1항에 따른 고분자 조성물 중에 캡슐화된 캐플릿.
  24. 제20항에 있어서, 캡슐 이등분체가 1층 이상의 제1항에 따른 고분자 조성물로 밀봉되는 캡슐 형태인 용기.
  25. 제20항에 있어서, 캡슐 이등분체가 액체 융합법에 의해 밀봉되는 캡슐 형태인 용기.
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