We carried out an isothermal crystallization experiment on isotactic polypropylene (iPP) containing 0.2 and 3.0% of 1,3:2,4-bis(p-methylbenzylidene)sorbitol (PDTS) as a nucleation additive. Compared with neat iPP, the induction period before crystallization was markedly shortened, and thus the quench depth became shallower by ∼15 °C. Avrami analysis showed that the Avrami exponent was very sensitive to temperature; it decreased from 3.5–4 to 2 with a decrease in the crystallization temperature Tc (that is, an increase in the cooling depth) of only 4 °C, in contrast with iPP, where the exponent was 4 for all Tc. Small-angle X-ray scattering showed an upturn at low q only for iPP/PDTS, suggesting that the gel network made from PDTS was formed before iPP crystallization. This study shows that the iPP/PDTS crystallization kinetics and its temperature sensitivity were determined by the competition between two events: PDTS network growth and iPP crystallization.
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DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sorbitol en polvo y su procedimiento de preparaciónSorbitol powder and its preparation procedure
La presente invención tiene por objeto un sorbitol en polvo de débil higroscopicidad y superficie específica elevada, que presenta por otra parte una reducida densidad, granulometría específica y excelente aptitud para el flujo.The subject of the present invention is a sorbitol powder of low hygroscopicity and high specific surface, which also has a low density, specific granulometry and excellent flowability.
La invención se refiere igualmente a un sorbitol en polvo con características técnicas de utilización en compresión directa mejoradas, así como a un procedimiento para su preparación.The invention also relates to a powdered sorbitol with improved direct compression technical characteristics, as well as a process for its preparation.
El sorbitol es un hexitol principalmente utilizado en los campos de aplicación alimenticia y farmacéutica a título de agente azucarante, pero igualmente por su caloricidad reducida y por su acarogenicidad.Sorbitol is a hexitol mainly used in the fields of food and pharmaceutical application as a sweetening agent, but also for its reduced caloric and its acarogenicity.
El sorbitol en polvo, igual que otros polioles en polvo, tales como el xilitol o el manitol, es por sí mismo de utilización corriente como excipiente farmacéutico, como edulcorante y agente de textura en la industria alimenticia, y como soporte de aditivos en todo tipo de industrias. No obstante, es mejor excipiente que el xilitol y el manitol, especialmente en compresión, en razón de su aptitud específica en cristalizar en forma de cristales de agujas directamente compresibles.Powdered sorbitol, like other powdered polyols, such as xylitol or mannitol, is by itself in common use as a pharmaceutical excipient, as a sweetener and texture agent in the food industry, and as a support for additives in all types of industries. However, it is a better excipient than xylitol and mannitol, especially in compression, because of its specific ability to crystallize in the form of directly compressible needle crystals.
En general, para disponer de un sorbitol cristalizado de gran resistencia en la compresión, se hacen esfuerzos en fabricar un sorbitol de forma cristalina y (las formas a y P son particularmente inestables) trabajando una solución sobresaturada de sorbitol cuya forma y representa como mínimo el 90%. No obstante, incluso cuando está cristalizado en esta forma y que es la más estable, el sorbitol en polvo obtenido de forma clásica presenta un cierto número de inconvenientes entre los que se cuenta el de ser muy higroscópico.In general, in order to have a crystallized sorbitol with high compressive strength, efforts are made to produce a sorbitol in a crystalline form and (forms a and P are particularly unstable) working a supersaturated solution of sorbitol whose shape and represents at least 90 %. However, even when crystallized in this form and which is the most stable, the powder sorbitol obtained in a conventional manner has a number of drawbacks, among which is that of being very hygroscopic.
Este carácter higroscópico elevado conduce a hacer difícil el flujo del sorbitol en polvo o incluso imposible cuando tiene lugar una captación de agua. Su utilización en la compresión directa queda entonces limitada, necesitando por ejemplo superar series dificultades de llenado de las prensas para la fabricación de tabletas o de comprimidos.This high hygroscopicity makes it difficult to flow sorbitol powder or even impossible when water collection takes place. Its use in direct compression is then limited, for example, it is necessary to overcome the difficulties of filling the presses for the manufacture of tablets or tablets.
Para evitar este problema de flujo del sorbitol en polvo, se ha recomendado preparar un sorbitol de reducida densidad y de granulometría más grosera, tal como se describe la patente FR .To avoid this flow problem of sorbitol powder, it has been recommended to prepare a sorbitol of reduced density and coarser granulometry, as described in patent FR .
No obstante, se ha observado que cuanto más reducida es la densidad aparente de un sorbitol en polvo, éste resulta tanto más desmenuzable o “friable”, es decir, sensible a una alteración de su granulometría por acción mecánica. Además, los tiempos de disolución de este producto en polvo de granulometría grosera son en general demasiado largos y por lo tanto poco adaptados.However, it has been observed that the lower the apparent density of a powdered sorbitol, the poorer it becomes the more crumbly or "friable", that is, sensitive to an alteration of its granulometry by mechanical action. In addition, the times of dissolution of this coarse-grained powder are generally too long and therefore poorly adapted.
Finalmente, si la aptitud para el flujo se mejora parcialmente por la utilización de partículas de dicha granulometría, el carácter higroscópico residual todavía demasiado elevado hace en todos casos la utilización de este sorbitol en polvo imposible cuando está asociado a ingredientes o aditivos muy sensibles al agua.Finally, if the suitability for the flow is partially improved by the use of particles of said granulometry, the residual hygroscopic character still too high in all cases makes the use of this powdered sorbitol impossible when it is associated with ingredients or additives very sensitive to water. .
Se ha determinado igualmente que la capacidad para fijar cantidades importantes de aditivo es directamente función de la superficie específica de dichas partículas. Las capacidades de absorción del sorbitol en polvo son, por lo tanto, tanto más importantes cuanto que sus superficie específica es elevada. No obstante, es sabido que la superficie específica de los cristales densos de y sorbitol del comercio es muy reducida. Así pues, para dimensión de partículas comprendidas entre 500 y 1.000 pm, es muy reducida, es decir como máximo igual a 0,7 m2/g.It has also been determined that the ability to fix significant amounts of additive is directly a function of the specific surface area of said particles. The absorption capacities of sorbitol powder are, therefore, all the more important because their specific surface area is high. However, it is known that the specific surface of the dense crystals of sorbitol in commerce is very small. Thus, for particle sizes between 500 and 1,000 p.m., it is very small, that is to say at most equal to 0.7 m.sup.2 / g.
Con el objetivo de preparar un sorbitol en polvo que presenta una mejor granulometría, una satisfactoria aptitud para el flujo, y que satisface las condiciones de compresibilidad y de friabilidad deseadas, la solicitud de patente Fr describe un sorbitol en polvo que contiene partículas de un diámetro medio comprendido entre 300 y 500 pm. Sin embargo, la densidad aparente elevada y la superficie específica relativamente reducida de dichas partículas, del orden de 0,9 a 1,2 m2/g, no se han modificado significativamente por el procedimiento de fabricación utilizado, de manera que el sorbitol en polvo obtenido de este modo conserva el mismo factor de absorción de humedad y la misma solubilidad en agua que el material en polvo de partida.In order to prepare a powdered sorbitol having a better granulometry, a satisfactory flowability, and satisfying the desired compressibility and friability conditions, patent application FR describes a powdered sorbitol containing particles of a average diameter between 300 and 500 p.m. However, the high bulk density and the relatively low specific surface area of said particles, in the order of 0.9 to 1.2 m2 / g, have not been significantly modified by the manufacturing process used, so that sorbitol powder obtained in this way retains the same moisture absorption factor and the same solubility in water as the starting powder material.
La patente EP describe un polimorfo de sorbitol y de estructura cristalina desintegrada y suelta, que presenta una higroscopicidad mejorada y características de compresión satisfactorias. No obstante, estas características específicas no son relativas solamente a una fracción granulométrica comprendida entre 250 y 841 pm (es decir, malla 20/60), cuya superficie específica es inferior, en todo caso a 2 m2/g.EP discloses a polymorph of sorbitol and a disintegrated and loose crystalline structure, which has improved hygroscopicity and satisfactory compression characteristics. However, these specific characteristics are not only related to a granulometric fraction comprised between 250 and 841 pm (ie, 20/60 mesh), whose specific surface area is lower, in any case at 2 m2 / g.
De todo lo anterior, resulta que existe una necesidad no satisfecha de disponer de un sorbitol en polvo que presenta simultáneamente las ventajas, frecuentemente incompatibles, de una reducida higroscopicidad por una parte y superficie específica elevada por otra o débil densidad aparente por una parte y reducida friabilidad por otra y ello para una dimensión de partículas relativamente reducida. From all the above, it turns out that there is an unmet need to have a sorbitol powder that simultaneously has the advantages, often incompatible, of a low hygroscopicity on the one hand and high specific surface on the other hand or low bulk density on the one hand and reduced friability for another and this for a relatively small particle size.
La sociedad solicitante ha tenido el mérito de combinar todos estos objetivos que hasta el momento se creían no conciliables poniendo en práctica y elaborando, después de múltiples investigaciones, un nuevo sorbitol en polvo. The requesting company has had the merit of combining all these objectives that up to now were considered non-reconcilable by putting into practice and elaborating, after multiple investigations, a new powder sorbitol.
El sorbitol en polvo, según la invención, se caracteriza inicialmente porque presenta:Powdered sorbitol, according to the invention, is initially characterized because it has:
- un valor de la higroscopicidad, determinado según una prueba A, inferior a 2%, preferentemente inferior a 1,7%. - una superficie específica, determinada según BET, como mínimo igual a 2 m2/g, preferentemente y como mínimo igual a 2,2 m2/g.- a value of the hygroscopicity, determined according to an A test, of less than 2%, preferably less than 1.7%. - a specific surface, determined according to BET, of at least 2 m2 / g, preferably and at least equal to 2.2 m2 / g.
Preferentemente, su higroscopicidad, determinada según la prueba A, está comprendida entre 0,5 y 1,6%, preferentemente entre 0,9 y 1,4%.Preferably, its hygroscopicity, determined according to test A, is comprised between 0.5 and 1.6%, preferably between 0.9 and 1.4%.
La prueba A consiste en establecer la curva de isoterma de absorción de agua a 20°C expresando el porcentaje de toma de agua del producto en polvo previamente deshidratado que se coloca en una atmósfera con un contenido de humedad relativa variable y a una temperatura de 20°C. La determinación de la higroscopicidad del producto en polvo será entonces el porcentaje de absorción de agua, al 60% de humedad relativa en el equilibrio (o 60% E.R.H. por Equilibrium Relative Humidity).Test A consists of establishing the water absorption isotherm curve at 20 ° C, expressing the percentage of water intake of the previously dehydrated powder product that is placed in an atmosphere with a variable relative humidity content and at a temperature of 20 ° C. C. The determination of the hygroscopicity of the powder product will then be the percentage of water absorption, at 60% relative humidity at equilibrium (or 60% E.R.H. by Equilibrium Relative Humidity).
Se determina la superficie específica en el conjunto de la distribución granulométrica del sorbitol en polvo gracias a un analizador de superficie específico Quantachrome basado en una prueba de absorción de nitrógeno sobre la superficie del producto sometido a análisis, siguiendo la técnica descrita en el artículo BET Surface Area by Nitrogen Absorption de S. BRUNAUER y otros (Journal of American Chemical Society, 60, 309, ).The specific surface in the granulometric distribution of powdered sorbitol is determined thanks to a Quantachrome specific surface analyzer based on a nitrogen absorption test on the surface of the product under analysis, following the technique described in the BET Surface article. Area by Nitrogen Absorption by S. BRUNAUER et al. (Journal of American Chemical Society, 60, 309, ).
Es particularmente sorprendente que un sorbitol en polvo pueda presentar conjuntamente una superficie específica como mínimo igual a 2 m2/g, preferentemente como mínimo igual a 2,2 m2/g y una higroscopicidad inferior a 2%, preferentemente inferior a 1,7%. En efecto, está admitido de manera muy clásica que la higroscopicidad de un producto en polvo aumenta con su superficie específica, es decir, su superficie expuesta al medio que contiene vapor de agua. It is particularly surprising that a powder sorbitol can together have a specific surface area of at least 2 m2 / g, preferably at least equal to 2.2 m2 / g and a hygroscopicity of less than 2%, preferably less than 1.7%. Indeed, it is admitted very traditionally that the hygroscopicity of a powder product increases with its specific surface, that is to say, its surface exposed to the medium containing water vapor.
No obstante, el sorbitol en polvo de acuerdo con la invención presenta una superficie específica elevada, característica de un producto granulado, teniendo, no obstante, una débil higroscopicidad, característica de un producto cristalizado en forma cristalina estable.However, the powdered sorbitol according to the invention has a high specific surface area, which is characteristic of a granulated product, but which nevertheless has a low hygroscopicity, characteristic of a product crystallized in stable crystalline form.
A título de ejemplo, el sorbitol comercializado por la sociedad MERCK con la designación SORBITOL calidad L presenta una higroscopicidad de 2,4% a 60% de ERH según la prueba A, para la superficie específica según BET de 1,55 m2/g y el sorbitol comercializado por la solicitante con la marca NEOSORB® P 60 W, presenta una higroscopicidad, en las mismas condiciones de medición, de un valor de 1,53% para la superficie específica inferior a 1 m2/g.By way of example, the sorbitol marketed by the company MERCK under the designation SORBITOL quality L presents a hygroscopicity of 2.4% to 60% of ERH according to test A, for the specific surface according to BET of 1.55 m2 / g and the sorbitol marketed by the applicant under the brand NEOSORB® P 60 W, has a hygroscopicity, under the same measurement conditions, of a value of 1.53% for the specific surface area below 1 m2 / g.
De manera sorprendente e inesperada y contrariamente a lo que se esperaba, el sorbitol en polvo según la invención presenta una higroscopicidad notablemente más reducida de lo que se describe de modo clásico para el sorbitol en polvo del comercio que presenta las superficies específicas más elevadas. Resulta de ello que el sorbitol en polvo según la invención posee mejores características, especialmente como soporte de aditivos, que un sorbitol en polvo normal. Estas son debidas, por lo menos en parte, a la superficie específica especialmente elevada de este producto. Surprisingly and unexpectedly and contrary to what was expected, the sorbitol powder according to the invention exhibits a considerably lower hygroscopicity than is conventionally described for commercial powdered sorbitol having the highest specific surfaces. As a result, the powder sorbitol according to the invention has better characteristics, especially as an additive carrier, than a normal powder sorbitol. These are due, at least in part, to the particularly high specific surface area of this product.
A este propósito, la solicitante considera como nuevo un sorbitol en polvo caracterizado porque presenta la superficie específica según BET superior a 2,5 m2/g, preferentemente comprendida entre 2,6 y 4 m2/g, y aún más preferentemente comprendida entre 2,6 y 3,5 m2/g.For this purpose, the applicant considers as new a powder sorbitol characterized in that it has a specific surface area according to BET higher than 2.5 m2 / g, preferably comprised between 2.6 and 4 m2 / g, and even more preferably between 2, 6 and 3.5 m2 / g.
El sorbitol en polvo según la invención puede igualmente caracterizarse por su densidad aparente, sus características de compresión directa y su friabilidad.The powder sorbitol according to the invention can also be characterized by its bulk density, its direct compression characteristics and its friability.
La determinación de la densidad aparente se realiza por la utilización de un aparato comercializado por la sociedad HOSOKAWA con la marca POWDEr TESTER aplicando el método recomendado para medir una densidad aparente. The determination of the apparent density is made by the use of an apparatus marketed by the company HOSOKAWA under the POWDEr TESTER brand, applying the recommended method for measuring an apparent density.
En estas condiciones, el sorbitol en polvo según la invención presenta una densidad aparente reducida, es decir, comprendida entre 0,35 y 0,65 g/ml, preferentemente comprendida entre 0,4 y 0,6 g/ml.Under these conditions, the powder sorbitol according to the invention has a reduced bulk density, that is, between 0.35 and 0.65 g / ml, preferably between 0.4 and 0.6 g / ml.
La compresibilidad del sorbitol en polvo es determinada según la siguiente prueba B, que se describe en la patente europea EP 220.103 de la que es titular la sociedad solicitante. Esta prueba B consiste en medir la fuerza, expresada en Newtons, que es representativa de la compresibilidad del sorbitol en polvo objeto de estudio. Esta fuerza traduce por lo tanto la resistencia al aplastamiento de un comprimido de forma cilíndrica con caras convexas (radio de curvatura 14 mm), con un diámetro de 13 mm, un espesor de 6 mm y un peso de 0,647 g, es decir una masa volumétrica aparente de 1,1 g/ml.The compressibility of the sorbitol powder is determined according to the following test B, which is described in the European patent EP 220.103 of which the applicant company is the owner. This B test consists of measuring the force, expressed in Newtons, which is representative of the compressibility of the powder sorbitol under study. This force therefore reflects the resistance to crushing of a cylindrical tablet with convex faces (radius of curvature 14 mm), with a diameter of 13 mm, a thickness of 6 mm and a weight of 0.647 g, ie a mass apparent volume of 1.1 g / ml.
La compresibilidad del sorbitol en polvo según la invención se determina con un valor generalmente comprendido entre 100 y 150 N, más particularmente en un valor comprendido entre 120 y 140 N. The compressibility of the sorbitol powder according to the invention is determined with a value generally between 100 and 150 N, more particularly at a value between 120 and 140 N.
La friabilidad del sorbitol en polvo según la invención es determinada según la prueba C, que se describe en la patente EP de la que es titular la sociedad solicitante.The friability of the sorbitol powder according to the invention is determined according to the test C, which is described in patent EP of which the applicant company is the owner.
Esta prueba C consiste en someter 15 g de sorbitol en polvo a comprobar, que tiene una dimensión de partículas comprendida entre 100 y 200 pm, durante 15 minutos, a la acción mecánica de un friabilímetro ERWEKA TAP de la sociedad HERWEKA ( Heusentamm-DE), en rotación a una velocidad uniforme de 25 revoluciones por minuto, en la cual 5 bolas de acero idénticas con un diámetro de 17 mm y un peso de 18,87 g han sido introducidas, siendo la friabilidad según esta prueba el porcentaje en peso de polvo no retenido después de la prueba en una criba que tiene una dimensión de mallas de 100 pm.This C test consists of submitting 15 g of sorbitol powder to be tested, which has a particle size comprised between 100 and 200 μm, for 15 minutes, to the mechanical action of an ERWEKA TAP friabilimeter of the company HERWEKA ( Heusentamm-DE ), in rotation at a uniform speed of 25 revolutions per minute, in which 5 identical steel balls with a diameter of 17 mm and a weight of 18.87 g have been introduced, the friability according to this test being the percentage by weight of dust not retained after the test in a screen having a mesh size of 100 p.m.
La friabilidad del sorbitol en polvo según la invención presenta un valor comprendido en general entre 10 y 50%, preferentemente comprendido entre 20 y 40%.The friability of the sorbitol powder according to the invention has a value generally comprised between 10 and 50%, preferably between 20 and 40%.
Este valor de la friabilidad es tanto más notable cuanto que el sorbitol en polvo según la invención presenta una densidad reducida. En efecto, se admite de manera clásica que un sorbitol en polvo será tanto menos friable cuanto su densidad y compresibilidad serán más elevadas.This value of friability is all the more remarkable in that the powder sorbitol according to the invention has a reduced density. Indeed, it is conventionally accepted that a powdered sorbitol will be less friable as its density and compressibility will be higher.
A causa de esta compresibilidad elevada, la resistencia mecánica de los comprimidos obtenidos con dicho sorbitol en polvo es efectivamente particularmente elevada, en comparación a la de los comprimidos obtenidos con los productos del comercio. A título de ejemplo, las calidades de sorbitol en polvo comercializadas por la sociedad DHW RODLEBEN, de densidad igual a 0,6 g/ml, presentan una compresibilidad, determinada según la prueba B, próxima a 100 N.Because of this high compressibility, the mechanical strength of the tablets obtained with said powder sorbitol is effectively particularly high, compared to that of the tablets obtained with the products of commerce. By way of example, the powder sorbitol grades marketed by the company DHW RODLEBEN, with a density equal to 0.6 g / ml, have a compressibility, determined according to test B, close to 100 N.
La reducida densidad del sorbitol en polvo según la invención y su carácter de resistencia mecánica elevada permiten reducir ventajosamente la materia utilizada para la fabricación de los comprimidos o tabletas, disminuyendo por la misma razón los costes de producción de modo significativo.The reduced density of the sorbitol powder according to the invention and its high strength character make it possible to advantageously reduce the material used for the manufacture of the tablets or tablets, thereby significantly reducing the production costs.
En cuanto a la friabilidad, de manera sorprendente e inesperada, y contrariamente a lo que se admite habitualmente, el sorbitol en polvo según la invención no cumple la norma según la cual al ser más reducida la densidad aparente de un sorbitol en polvo mayor es su friabilidad.As for the friability, surprisingly and unexpectedly, and contrary to what is customarily admitted, the sorbitol powder according to the invention does not meet the standard according to which as it is reduced the bulk density of a greater sorbitol powder is its friability.
Estas características mejoradas de compresibilidad y de friabilidad, combinadas con las características de reducido carácter higroscópico y superficie específica elevada tienen por consecuencia en especial hacer el sorbitol en polvo según la invención particularmente bien adaptado a las aplicaciones alimenticias, farmacéutica u otras que requieren la fijación de importantes cantidades de aditivos. A este respecto, estas capacidades de absorción netamente superiores a las de los sorbitoles compresibles conocidos de forma clásica le permiten, por otra parte, soportar aditivos especialmente solubles en agua tales como vitaminas, colorantes y edulcorantes intensos.These improved compressibility and friability characteristics, combined with the characteristics of low hygroscopicity and high specific surface area, have the consequence in particular of making the sorbitol powder according to the invention particularly well adapted to food, pharmaceutical or other applications that require fixing important amounts of additives. In this respect, these absorption capacities, which are clearly superior to those of conventionally known compressible sorbitols, on the other hand allow it to withstand particularly water-soluble additives such as vitamins, dyes and intense sweeteners.
Por otra parte, se puede igualmente caracterizar el sorbitol en polvo según la invención por su diámetro medio, su uniformidad de distribución granulométrica, y su aptitud de flujo, siendo estas propiedades especialmente adecuadas a dichas aplicaciones en compresión. Así, por ejemplo, el sorbitol en polvo según la invención presenta de modo general un diámetro medio comprendido entre 150 y 250 pm, y una distribución granulométrica comprendida entre 60 y 500 pm. Estos valores se determinan en un granulómetro Laser LS de la marca COULTER®.On the other hand, the powder sorbitol according to the invention can also be characterized by its average diameter, its uniformity of granulometric distribution, and its flowability, these properties being especially suitable for said applications in compression. Thus, for example, the powder sorbitol according to the invention generally has an average diameter between 150 and 250 μm, and a particle size distribution between 60 and 500 μm. These values are determined in a Laser LS granulometer of the COULTER® brand.
Por otra parte, se debe destacar que las ventajas no despreciables de la utilización de sorbitol en polvo según la invención que se han citado anteriormente constituyen un conjunto de características que los productos de la técnica anterior no poseían simultáneamente en ningún caso. Entre estas ventajas, se pueden citar las aptitudes de flujo. On the other hand, it should be noted that the non-negligible advantages of the use of sorbitol powder according to the invention which have been cited above constitute a set of characteristics that the products of the prior art did not possess simultaneously in any case. Among these advantages, flow aptitudes can be cited.
Esta aptitud de flujo se evaluó utilizando el aparato POWDER TESTER comercializado por la sociedad HOSOKAWA. Este aparato permite medir, en condiciones normalizadas y reproducibles, la aptitud para el flujo de un material en polvo y calcular una nota de flujo, que se designa como índice de Carr.This flowability was evaluated using the POWDER TESTER device marketed by the company HOSOKAWA. This apparatus allows measuring, under standardized and reproducible conditions, the flowability of a powder material and calculating a flow note, which is designated as the Carr index.
El sorbitol en polvo según la invención presenta una nota de flujo excelente, generalmente como mínimo 70, preferentemente comprendida entre 70 y 90, y más preferentemente comprendida entre 70 y 80. Este valor es ligeramente superior al de los materiales en polvo de sorbitol de la técnica anterior obtenidos por granulación. Esto es tanto más notable que con respecto a estos productos anteriores, el sorbitol en polvo según la invención presenta una granulometría más fina.The powder sorbitol according to the invention has an excellent flow rate, generally at least 70, preferably between 70 and 90, and more preferably between 70 and 80. This value is slightly higher than that of the sorbitol powder materials of the previous technique obtained by granulation. This is all the more remarkable that with respect to these prior products, the sorbitol powder according to the invention has a finer granulometry.
Desde el punto de vista de su composición química, el sorbitol en polvo según la invención es relativamente puro, es decir, presenta una riqueza en sorbitol elevada, generalmente superior a 95% y más particularmente superior a 98% en peso.From the point of view of its chemical composition, the sorbitol powder according to the invention is relatively pure, that is to say it has a richness in high sorbitol, generally higher than 95% and more particularly higher than 98% by weight.
Esta riqueza elevada se traduce igualmente por un punto de fusión elevado, determinado por análisis microcalorimétrico (DSC), comprendido entre 98 y 99,5°C, más particularmente comprendido entre 98,9 y 99,2°C que se encuentra entre los valores más importantes que se han medido nunca para sorbitoles en polvo utilizados en compresión directa. This high richness is also reflected by a high melting point, determined by microcalorimetric analysis (DSC), comprised between 98 and 99.5 ° C, more particularly between 98.9 and 99.2 ° C which is between the values Most important have never been measured for powdered sorbitoles used in direct compression.
Sin desear quedar ligados por ninguna teoría específica, se puede pensar que las características fisicoquímicas antes citadas del sorbitol en polvo según la invención explican su excelente aptitud en el flujo. Estas características se refieren en particular a su riqueza en sorbitol, su granulometría centrada, su débil higroscopicidad pero igualmente a la forma característica de sus partículas. Con respecto a este último punto, la observación a un microscopio electrónico de barrido de pocos aumentos (50 aumentos) muestra que el sorbitol en polvo según la invención está constituido en general por partículas de formas variables que presentan pocas aristas, compuestas en su mayoría por micropartículas aglomeradas entre sí. Con un aumento mayor (1.500 aumentos), dichas partículas presentan en su superficie numerosas agujas finas de sorbitol y sin orientación específica, lo que es característico de una abundante recristalización superficial y de grandes zonas que tienen un aspecto más fundido cuya importancia relativa puede ser atribuida a las variantes de los procedimientos utilizados para su fabricación.Without wishing to be bound by any specific theory, it can be thought that the aforementioned physicochemical characteristics of the powder sorbitol according to the invention explain its excellent flowability. These characteristics refer in particular to its richness in sorbitol, its centered granulometry, its weak hygroscopicity but also to the characteristic shape of its particles. Regarding this last point, the observation to a scanning electron microscope of few magnifications (50 magnifications) shows that the powder sorbitol according to the invention is constituted in general by particles of variable shapes that have few edges, composed mostly of microparticles agglomerated with each other. With a higher magnification (1,500 magnifications), these particles have numerous fine sorbitol needles on their surface and no specific orientation, which is characteristic of abundant surface recrystallization and large areas that have a more molten appearance whose relative importance can be attributed to the variants of the procedures used for its manufacture.
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Estas últimas características pueden contribuir a explicar la excelente amplitud al flujo del sorbitol en polvo según la invención y permiten en todo caso diferenciar igualmente los sorbitoles en polvo del comercio.These latter characteristics can contribute to explain the excellent amplitude to the flow of the powdered sorbitol according to the invention and allow in any case to differentiate also the powdered sorbitols from the trade.
Según conocimiento de la sociedad solicitante, estas formas específicas nunca han sido descritas para un sorbitol en polvo. El sorbitol en polvo según la invención se diferencia entonces fácilmente de un sorbitol en polvo obtenido por simple atomización, compuesto por partículas esencialmente esféricas, o un sorbitol obtenido por extrusión que presenta partículas angulosas en forma de aglomeraciones de agujas finas orientadas en la misma dirección.According to the knowledge of the applicant company, these specific forms have never been described for powdered sorbitol. The powder sorbitol according to the invention is then easily distinguished from a powder sorbitol obtained by simple atomization, composed of essentially spherical particles, or a sorbitol obtained by extrusion having angular particles in the form of agglomerations of fine needles oriented in the same direction.
El sorbitol en polvo según la invención es susceptible de ser obtenido procediendo a una etapa de granulación de un sorbitol en polvo por vía húmeda con ayuda de un aglomerante, y después a una etapa de maduración por secado de sorbitol granulado obtenido de este modo. Para obtener un sorbitol en polvo según la invención, que presenta las características funcionales indicadas, la sociedad solicitante ha comprobado que es conveniente escoger como sorbitol de partida un sorbitol en polvo, que puede ser obtenido por formación de grageas, por atomización, por extrusión o por cristalización en agua o en otro disolvente tal como alcohol. La granulometría de dicho sorbitol en polvo de partida no constituye en sí mismo un factor limitativo para producir un sorbitol en polvo según la invención.The powder sorbitol according to the invention is capable of being obtained by proceeding to a step of granulating a powdered sorbitol in the wet with the aid of a binder, and then to a step of maturing by drying granulated sorbitol obtained in this way. In order to obtain a powder sorbitol according to the invention, which has the indicated functional characteristics, the applicant company has found that it is convenient to choose a sorbitol powder, which can be obtained by dragee formation, by atomization, by extrusion, or as starting sorbitol. by crystallization in water or in another solvent such as alcohol. The granulometry of said starting sorbitol powder is not in itself a limiting factor for producing a powder sorbitol according to the invention.
El aglomerante está constituido por su parte por agua o de un jarabe de sorbitol de una materia seca, como máximo igual a 100%, preferentemente comprendida entre 10 y 80%.The binder is itself composed of water or a sorbitol syrup of a dry matter, at most equal to 100%, preferably comprised between 10 and 80%.
De forma sorprendente e inesperada, la sociedad solicitante ha comprobado que la granulación de un sorbitol en polvo por vía húmeda con la ayuda de un aglomerante permite preparar, con un rendimiento elevado, un producto según la invención en cuanto su higroscopicidad, superficie específica, densidad, granulometría y aptitud para el flujo. En efecto, los procedimientos descritos anteriormente no permiten obtener el conjunto de características deseadas. Surprisingly and unexpectedly, the applicant company has found that the granulation of a powdered sorbitol by wet process with the aid of a binder makes it possible to prepare, in a high yield, a product according to the invention in terms of its hygroscopicity, specific surface, density , granulometry and aptitude for flow. In fact, the procedures described above do not allow obtaining the set of desired characteristics.
Para preparar la granulación, se pueden utilizar, por ejemplo, un mezclador-granulador continuo de tipo FLEXOMIX vertical comercializado por la sociedad HOSOKAWA s Ch Ug I, o del tipo CB horizontal comercializado por la sociedad LODIGE en el cual se introduce, mediante un dosificador ponderal, el sorbitol en polvo de partida a granular de forma continua y mediante un dosificador volumétrico el aglomerante (agua o solución de sorbitol) de forma continua. La granulación puede efectuarse igualmente en una torre de atomización, o en un granulador de lecho fluidizado.For preparing the granulation, for example, a vertical continuous mixer-granulator of the FLEXOMIX type marketed by the company HOSOKAWA s Ch Ug I, or of the horizontal CB type marketed by the company LODIGE in which it is introduced, can be used by means of a dispenser weight, the powder sorbitol starting to be granulated continuously and through a volumetric doser the binder (water or sorbitol solution) continuously. The granulation can also be carried out in a spray tower, or in a fluidized bed granulator.
En una primera forma preferente de realización del procedimiento de preparación de un sorbitol en polvo según la invención, se escoge la utilización de un mezclador-granulador continuo de tipo FLEXOMIX vertical HOSOKAWA SCHUGI. El material en polvo de sorbitol de partida y el aglomerante están muy íntimamente mezclados en el mezclador-granulador dotado de un eje con cuchillas dispuestas en forma de palas y un sistema de pulverización de líquidos mediante toberas de inyección.In a first preferred embodiment of the process for the preparation of a powder sorbitol according to the invention, the use of a continuous mixer-granulator of the vertical FLEXOMIX type HOSOKAWA SCHUGI is chosen. The starting sorbitol powder material and the binder are very intimately mixed in the mixer-granulator provided with a shaft with blades arranged in the form of blades and a system for spraying liquids by means of injection nozzles.
En un modo preferente de procedimiento, la buena dispersión de los componentes y la aglomeración de las partículas del polvo del sorbitol de partida se realizan por agitación a gran velocidad, es decir, de un valor como mínimo igual a 1.500 revoluciones por minuto, preferentemente como mínimo igual a 3.000 rpm. A la salida del mezclador-granulador, los gránulos formados se descargan de manera continua en un secador. La descarga se hace preferentemente por gravedad en el caso de dicho granulador vertical, y por empuje mediante el eje de las cuchillas rotativas, si se utiliza un granulador horizontal.In a preferred process mode, the good dispersion of the components and the agglomeration of the powder particles of the starting sorbitol are carried out by high-speed stirring, ie of a value of at least revolutions per minute, preferably as minimum equal to 3,000 rpm. At the outlet of the mixer-granulator, the granules formed are discharged continuously in a dryer. The discharge is preferably done by gravity in the case of said vertical granulator, and by thrust by the shaft of the rotating blades, if a horizontal granulator is used.
Esta segunda etapa de secado a la salida del mezclador granulador permite eliminar el agua que procede del aglomerante y cristalizar la materia seca que procede del aglomerante, en el caso en el que se utiliza una solución de sorbitol, de manera que la cristalización se produce después de la etapa previa de granulación. El secador puede ser, por ejemplo, el secador de lecho fluidizado o un tambor rotativo de maduración. El sorbitol en polvo según la invención se obtiene después de enfriamiento y eventual cribado. En este caso, las partículas finas pueden ser recicladas directamente al cabezal de granulación y las partículas grandes pueden ser trituradas y recicladas al cabezal de cribado o al de granulación.This second stage of drying at the exit of the granulator mixer allows to eliminate the water coming from the binder and to crystallize the dry matter that comes from the binder, in the case where a solution of sorbitol is used, so that the crystallization takes place after of the previous stage of granulation. The dryer can be, for example, the fluidized bed dryer or a rotating maturing drum. The powder sorbitol according to the invention is obtained after cooling and optional screening. In this case, the fine particles can be recycled directly to the granulation head and the large particles can be crushed and recycled to the screening or granulation head.
En una segunda forma de realización preferente del procedimiento de preparación de un sorbitol en polvo según la invención, se escoge la realización del sorbitol en polvo por vía húmeda en torre de atomización. Se introduce entonces sorbitol cristalizado en dicha torre de atomización y se añade como aglomerante, agua o un jarabe de sorbitol con un contenido de materia seca como máximo igual a 100%, comprendido preferentemente entre 10 y 80% en peso. In a second preferred embodiment of the process for the preparation of a powdered sorbitol according to the invention, the wet sorbitol powder is chosen in the spray tower. Crystallized sorbitol is then introduced into said atomization tower and water or a sorbitol syrup with a dry matter content of at most 100%, preferably between 10 and 80% by weight, is added as a binder.
Se escoge alimentar una torre de atomización MSD (Multi-Stage Dryer) con una capacidad de evaporación de agua aproximadamente de 350 kg/h con sorbitol en polvo con un caudal comprendido entre 400 y 600 kg/h, haciéndose la granulación con agua como aglomerante, tal como se indicará más adelante como ejemplo.It is chosen to feed a MSD atomization tower (Multi-Stage Dryer) with an evaporation capacity of water of approximately 350 kg / h with powdered sorbitol with a flow rate between 400 and 600 kg / h, making the granulation with water as binder , as will be indicated below as an example.
Teniendo en cuenta los puntos de fusión de las diferentes formas cristalinas del sorbitol, la solicitante ha descubierto que hacía falta controlar con rigor la gradación de las temperaturas de funcionamiento de la torre de atomización. Se elige por lo tanto de manera ventajosa regular la temperatura del aire de alimentación a un valor comprendido entre 140 y 145°C, la temperatura del vapor húmedo a un valor comprendido entre 70 y 75°C y la temperatura del lecho estático a un valor comprendido entre 70 y 80°C.Taking into account the melting points of the different crystalline forms of sorbitol, the Applicant has discovered that it was necessary to strictly control the gradation of the operating temperatures of the atomization tower. It is therefore advantageously chosen to regulate the temperature of the feed air to a value between 140 and 145 ° C, the temperature of the wet steam to a value between 70 and 75 ° C and the temperature of the static bed to a value between 70 and 80 ° C.
El sorbitol en polvo según la invención puede ser utilizado ventajosamente, en razón de la calidad de sus características funcionales mencionadas anteriormente, en la aplicación de “comprimidos para chupar”.The powder sorbitol according to the invention can be advantageously used, in view of the quality of its functional characteristics mentioned above, in the application of "tablets to suck".
Los comprimidos preparados a partir de dicho sorbitol presentan efectivamente además de una compresibilidad elevada que se traduce por una dureza elevada para una reducida densidad, una textura suave en boca. Esta última característica organoléptica es especialmente apreciada para la fabricación de tabletas o de comprimidos, puesto que una característica “basta” para los comprimidos se considera como una característica no hedonística por los especialistas de este sector.The tablets prepared from said sorbitol effectively have, in addition to a high compressibility, which is translated by a high hardness for a reduced density, a soft texture in the mouth. This last organoleptic characteristic is especially appreciated for the manufacture of tablets or tablets, since a "coarse" characteristic for the tablets is considered as a non-hedonistic characteristic by specialists in this sector.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán de la lectura de ejemplos a continuación. No se facilitan, no obstante, más que a título ilustrativo y no limitativo.Other features and advantages of the invention will appear from the reading of examples below. They are not provided, however, more than by way of illustration and not limitation.
EJEMPLO 1EXAMPLE 1
Se alimenta un mezclador-granulador FLEXOMIX vertical SCHUGI de forma continua a través de un dosificador de un material en polvo con un caudal de 500 kg/h, con sorbitol en polvo fabricado por formación de grageas.A vertical FLEXOMIX SCHUGI mixer-granulator is continuously fed through a doser of a powder material with a flow rate of 500 kg / h, with sorbitol powder produced by dragee formation.
Por otra parte se alimenta el mezclador-granulador en continuo con agua a 60°C y un caudal de 40 l/h, con intermedio de una tobera de pulverización. El eje rotativo de cuchillas se ha regulado previamente a una velocidad de 3.000 rpm. El material en polvo granulado húmedo a la salida del mezclador-granulador cae de manera continua, por gravedad, en un secador de lecho fluidizado SCHUGI de dos compartimientos.On the other hand, the mixer-granulator is fed continuously with water at 60 ° C and a flow rate of 40 l / h, through a spray nozzle. The rotary blade axis has previously been adjusted at a speed of 3,000 rpm. The wet granulated powder material at the exit of the mixer-granulator falls continuously, by gravity, into a SCHUGI fluid bed dryer with two compartments.
En el primer compartimiento el producto granulado es secado mediante aire a 120°C, y a continuación es enfriado mediante aire a 20°C en el segundo compartimiento. El producto granulado, secado y enfriado es cribado a continuación sobre un tamiz rotativo dotado de dos telas metálicas de 120 y 600 pm. El sorbitol en polvo de partida A y el sorbitol en polvo B obtenido de esta manera según la invención presentan las características indicadas en la siguiente tabla I.In the first compartment the granulated product is dried by air at 120 ° C, and then cooled by air at 20 ° C in the second compartment. The granulated, dried and cooled product is then screened on a rotating screen equipped with two metallic fabrics of 120 and 600 μm. The starting sorbitol powder A and the sorbitol powder B obtained in this manner according to the invention have the characteristics indicated in the following table I.
Tabla ITable I
EJEMPLO 2EXAMPLE 2
Se alimenta un mezclador-granulador FLEXOMIX vertical SCHUGI de modo continuo a través de un dosificador de material en polvo, con el sorbitol en polvo de partida A, y en las mismas condiciones que en el ejemplo 1, pero se alimenta dicho mezclador-granulador con una solución de sorbitol al 70% de materia seca como aglomerante con un caudal de 40 l/h y una temperatura de 60°C mediante una tobera de pulverización.A vertical FLEXOMIX SCHUGI mixer-granulator is continuously fed through a powder material feeder, with the starting sorbitol powder A, and under the same conditions as in Example 1, but said mixer-granulator is fed with a solution of sorbitol at 70% dry matter as a binder with a flow rate of 40 l / h and a temperature of 60 ° C by means of a spray nozzle.
Los sorbitoles en polvo C y D según la invención, obtenidos respectivamente con una temperatura del aire de calentamiento de 120°C y de 75°C, presentan las características que se resumen en la tabla II siguiente: The powder sorbitols C and D according to the invention, respectively obtained with a heating air temperature of 120 ° C and 75 ° C, have the characteristics summarized in Table II below:
Tabla IITable II
EJEMPLO 3EXAMPLE 3
Se conduce el procedimiento de igual manera que en el ejemplo 1, pero con un sorbitol en polvo de partida con granulometría más fina. El sorbitol en polvo E de partida, y el sorbitol en polvo F según la invención presentan las características que se indican en la siguiente tabla III.The procedure is conducted in the same manner as in Example 1, but with a starting powder sorbitol with a finer granulometry. The starting powder sorbitol E, and the powder sorbitol F according to the invention have the characteristics indicated in the following table III.
Tabla IIITable III
EJEMPLO 4EXAMPLE 4
Se conduce el procedimiento con el mismo sorbitol en polvo de partida E que se ha utilizado en el ejemplo 3. Una torre de atomización MSD de 350 kg/h de capacidad de evaporación es alimentada con el sorbitol en polvo E a razón de 410 kg/h. La granulación en agua se realiza pulverizando agua a razón de 80 l/h por una tobera a 45 bares de presión.The process is conducted with the same starting powder sorbitol E as used in Example 3. An MSD spray tower with 350 kg / h evaporation capacity is fed with sorbitol powder E at a rate of 410 kg / h. The granulation in water is carried out by spraying water at a rate of 80 l / h through a nozzle at 45 bar pressure.
El aire de secado entra a C y sale a 78°C y la temperatura de los vapores se determina a 142°C, refrigerándose el lecho estático de la parte baja de la torre mediante aire a 70°C.The drying air enters at C and leaves at 78 ° C and the temperature of the vapors is determined at 142 ° C, cooling the static bed of the lower part of the tower with air at 70 ° C.
En la salida de la torre de atomización, el producto pasa sobre un lecho fluido sometido a vibración donde es enfriado mediante aire en 3 zonas de temperatura fijadas respectivamente a 35°C, 20°C y 20°C.At the outlet of the spray tower, the product passes over a fluid bed subjected to vibration where it is cooled by air in 3 temperature zones set respectively to 35 ° C, 20 ° C and 20 ° C.
El producto G presenta las características reunidas en la siguiente tabla IV:Product G presents the characteristics gathered in the following table IV:
Tabla IVTable IV
EJEMPLO 5EXAMPLE 5
En la siguiente tabla V se comparan productos según la invención preparados aplicando los procedimientos descritos en los ejemplos 1 a 4 con sorbitoles en polvo conocidos por otros medios (ver, por ejemplo, FR y GB ).The following table V compares products according to the invention prepared by applying the procedures described in Examples 1 to 4 with powdered sorbitols known by other means (see, for example, FR and GB ).
Tabla VTable V
Los sorbitoles en polvo según la invención poseen en todos los casos, contrariamente a los productos anteriormente conocidos, excelentes características funcionales, que les hacen apropiados para su utilización sin inconvenientes como excipientes y soportes de aditivos no higroscópicos, en particular en industrias alimenticia y farmacéutica. The powder sorbitols according to the invention have in all cases, contrary to the previously known products, excellent functional characteristics, which make them suitable for use without inconvenience as excipients and carriers of non-hygroscopic additives, in particular in the food and pharmaceutical industries.
EJEMPLO 6EXAMPLE 6
Se evalúa por análisis sensorial el efecto del sorbitol en polvo según la invención con respecto al sorbitol según la técnica anterior en cuanto a textura en boca de los comprimidos preparados a partir de dichos sorbitoles. Esta prueba organoléptica D es efectuada de la manera siguiente.The effect of the sorbitol powder according to the invention with respect to the sorbitol according to the prior art is evaluated by sensory analysis in terms of texture in the mouth of the tablets prepared from said sorbitols. This organoleptic test D is carried out in the following manner.
Para cada sorbitol en polvo, en este caso un sorbitol comercializado por la sociedad MERCK con el nombre SORBITOL calidad L, y un sorbitol según la invención preparado según el ejemplo 1, se prepara una serie de comprimidos convexos, con un diámetro de 13 mm, obtenidos con prensa alternativa FROGERAIS AM, después de mezcla extemporánea con 0,7% de estearato magnésico.For each sorbitol powder, in this case a sorbitol marketed by the company MERCK under the name SORBITOL quality L, and a sorbitol according to the invention prepared according to example 1, a series of convex tablets, with a diameter of 13 mm, is prepared, obtained with FROGERAIS AM alternative press, after extemporaneous mixing with 0.7% magnesium stearate.
Cada serie es evaluada entonces “a ciegas” por un jurado experto de 10 personas. Estos últimos se deben pronunciar sobre el carácter “suave en boca” de dichos comprimidos succionados. La síntesis de las evaluaciones obtenidas para cada tipo de comprimido fabricado a partir de sorbitol según la invención permite efectuar su comparación a los preparados con sorbitol según la técnica anterior, y ellos según la notación siguiente:Each series is then evaluated "blindly" by an expert jury of 10 people. The latter must be pronounced on the "soft in mouth" character of said sucked tablets. The synthesis of the evaluations obtained for each type of tablet manufactured from sorbitol according to the invention makes it possible to compare them to those prepared with sorbitol according to the prior art, and they according to the following notation:
- notación «— »: ninguna percepción de textura “suave en boca”, por el contrario, carácter áspero pronunciado, - notation «-»: no perception of "soft on the mouth" texture, on the contrary, pronounced roughness,
- notación «+ »: textura suave en boca netamente perceptible, pero con ligera sensación de carácter áspero, - «+» notation: soft texture in the mouth clearly discernible, but with a slight sensation of rough character,
- notación «+ »: textura suave en boca percibida, sin ninguna sensación de carácter áspero.- «+» notation: soft texture in the mouth, without any feeling of rough character.
Los resultados de estas pruebas relativas al carácter hedónico de los comprimidos preparados a partir de sorbitoles en polvo se indican en la siguiente tabla VI en función de los parámetros de peso, densidad y dureza de los comprimidos utilizados.The results of these tests relating to the hedonic character of the tablets prepared from powdered sorbitols are indicated in the following Table VI according to the parameters of weight, density and hardness of the tablets used.
Tabla VITable VI
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