(57)【要約】カプセル、例えば、薬剤を配送するためのカプセルを製造する本発明による方法は、水溶性ポリマー材料の２枚のフィルム(18)を使用する。本発明による方法は、２枚のフィルム(18)をを変形させて多数の凹部を形成し、凹部に薬剤等充填し、凹部(16)を有する２つの隣接した回転ダイ(14,15)を使用して、凹部(16)の中にフィルム(18)を変形させる。回転ダイ(14,15)は、充填カプセル(30)を形成するようにフィルム(18)を誘電溶着により一体に溶着させるための電極として機能する。電気絶縁体(21) でコーティングされた少なくとも一方の回転ダイ(14)によって、或いは、ウェブを回転ダイ(14,15)から、カプセルを切り離すための第２の１対のダイまで移送させることによって、カプセル(30)をウェブから分離させる。
2005522302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー材料の２枚のフィルムを変形させ、１対の回転溶着ダイの間において、多数の凹部を形成する工程と、
流動性のある充填物質を前記凹部に充填する工程と、
２枚のフィルムを前記回転溶着ダイにおける誘電溶着によって一体に溶着させ、充填物質を収容した多数の包装部を形成する工程と、
充填済みの包装部をフィルムの残部から切断して、多数のカプセルを形成する工程と、
を有し、前記回転溶着ダイ同士の間で金属と金属の接触が全く存在しない、ポリマー材料の２枚のフィルムを用いるカプセル製造方法であって、
前記溶着工程及び前記切断工程が同じ箇所で行なわれるときには、外面が非多孔質電気絶縁体でコーティングされた少なくとも１つの回転溶着ダイを使用することによって回転溶着ダイ同士の間の金属と金属の接触が防止され、或いは、前記切断工程と前記溶着工程とが異なる箇所で行われるときには、前記カプセルは、前記溶着工程と前記切断工程の間のカプセルの経路にわたって凹部内に位置したままであることを特徴とするカプセル製造方法。
【請求項２】
前記切断工程は、１対の回転切断ダイの間で行なわれる、請求項１に記載のカプセル製造方法。
【請求項３】
前記回転切断ダイのうちの１つは、前記回転溶着ダイのうちの１つである、請求項２に記載のカプセル製造方法。
【請求項４】
前記１対の回転切断ダイは、前記回転溶着ダイとは別体にそれと隣接し、それにより、カプセルは、最初、前記回転溶着ダイの一方の凹部内に位置し、前記切断段階の前、前記回転切断ダイの一方の凹部内に位置する、請求項２に記載のカプセル製造方法。
【請求項５】
凹部を有する１対の回転溶着ダイと、ポリマー材料の２枚のフィルムを変形させて凹部を形成するように前記回転溶着ダイにフィルムを供給する手段と、フィルムに形成された凹部に充填物質を充填する手段と、フィルムを誘電溶着によって溶着して充填物質を収容する多数の包装部を形成するために、前記回転溶着ダイ間に高周波電気信号を供給する手段と、多数のカプセルを形成するために充填済みの包装部をフィルムの残部から切断する手段とを有し、前記回転溶着ダイ同士の間に金属と金属の接触が全く存在せず、ポリマー材料の２枚のフィルムからカプセルを製造する装置であって、
溶着及び切断が同じ箇所で行なわれるときには、外面が非多孔質電気絶縁体でコーティングされた少なくとも１つの溶着ダイを使用することによって回転溶着ダイ同士の間の金属と金属の接触が防止され、或いは、切断と溶着とが異なる箇所で行われるときには、前記カプセルは、溶着と切断の間のカプセルの経路にわたって凹部内に位置したままであることを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項６】
前記電気絶縁体はセラミックである、請求項５に記載のカプセル製造装置。
【請求項７】
切断は、前記包装部が一方の回転溶着ダイの凹部内に入れられたまま行われる、請求項５に記載のカプセル製造装置。
【請求項８】
切断は、一方の回転溶着ダイに隣接したキスカットローラによって行なわれる、請求項７に記載のカプセル製造装置。
【請求項９】
更に、移送ローラおよびキスカットローラを有し、前記包装部は、前記移送ローラの凹部内に配置され、切断は、前記移送ローラと前記キスカットローラとの間で行なわれる、請求項５に記載のカプセル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば薬剤配送用カプセルの製造方法および装置、及び、これにより得られるカプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の薬剤および他の物質はカプセル内で配送される。液体および粒状物質は両方ともソフトカプセル内に封入でき、これらのカプセルは、表面にキャビティを備えた回転ダイ間で一体化される柔軟な弾性ポリマーのフィルムから作られる。カプセルに充填すべき物質は、フィルムがキャビティに変形されるときにフィルム間に供給される。すなわち、回転ダイが動くとき、フィルムが一体化され且つ回転ダイに熱および／または圧力を加えることにより一体に密封される。この回転ダイ法は、ゼラチンカプセルに広く使用されており、回転ダイは、カプセルの成形、密封および切断を同時に行なう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
国際公開第ＷＯ ０１／６８０３２号パンフレット（Stanelco Fibre Optics社）には、回転ダイを使用してカプセルを成形する方法であって、回転ダイ間に高周波電圧を印加し、電気加熱によりフィルムを接合する方法が開示されている。回転ダイは互いに電気的に絶縁された状態に維持されなくてはならないので、この場合、従来の切断技術を適用することはできない。１つの変形例では、回転ダイ同士は、各カプセルの回りに１０〜２０μｍの厚さのフィルムを残すのに充分に近接すべきであると記載されている。実際には、ベアリングの遊び、軸位置の誤差、及び回転ダイの真円度誤差（特に、回転ダイが交換可能なものであるとき）等のため、約４０μｍ以下の小さいギャップを確実に維持することは困難であることがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、ポリマー材料の２枚のフィルムを変形させ、１対の回転溶着ダイの間において、多数の凹部を形成する工程と、流動性のある充填物質を凹部に充填する工程と、２枚のフィルムを回転溶着ダイにおける誘電溶着によって一体に溶着させ、充填物質を収容した多数の包装部を形成する工程と、充填済みの包装部をフィルムの残部から切断して、多数のカプセルを形成する工程と、を有し、回転溶着ダイ同士の間で金属と金属の接触が全く存在しない、ポリマー材料の２枚のフィルムを用いるカプセル製造方法であって、溶着工程及び切断工程が同じ箇所で行なわれるときには、外面が非多孔質電気絶縁体でコーティングされた少なくとも１つの溶着ダイを使用することによって回転溶着ダイ同士の間の金属と金属の接触が防止され、或いは、切断工程と溶着工程とが異なる箇所で行われるときには、カプセルは、溶着工程と切断工程の間のカプセルの経路にわたって凹部内に位置したままであることを特徴とするカプセル製造方法が提供される。
ポリマー材料は、水溶性すなわち消化できる材料であるのが好ましい。或る目的には、他の材料を使用しても良い。
本発明はまた、このような方法を実施する装置を提供する。
【０００５】
回転溶着ダイは、高周波電源に接続された対向電極として機能する。高周波電源は、主に１〜２００ＭＨｚ、通常は１０〜１００ＭＨｚの周波数であるが、発射される電波には厳重な制限が課される。従って、実際には周波数の選択は一層制限される。例えば、供給周波数は、２７．１２ＭＨｚまたは４０．６８ＭＨｚとするのが良い。１対の回転溶着ダイへの電気的接続は、電気容量カップリング、又は、例えばブラシを用いた摺動接触によって行うのが良い。
【０００６】
各回転溶着ダイは、ほぼ円筒形であり、固定回転軸線の回りで回転し、即ち、回転軸線は、互いに近付く方向にばね付勢されている。変形例として、各回転溶着ダイは、ほぼ多角形（例えば八角形）断面であり、回転軸線は、互いに近付く方向にばね付勢されている。回転溶着ダイは一度に１つのカプセルを形成し、回転溶着ダイの連続回転により多数の凹部を形成する。変形例として、例えば回転溶着ダイに高密度の凹部アレイを形成することにより、回転溶着ダイが、フィルムの幅方向に並んだ複数のカプセルを一度に形成しても良い。フィルムを変形されて凹部を形成する前にフィルムを軟化させるようにフィルムに熱を供給するヒータが回転溶着ダイに関連していても良い。フィルムを吸引によって変形させて回転溶着ダイに凹部を形成しても良いし、フィルムを充填物質の圧力によって変形させ凹部を形成していも良いが、カプセルの形成中にフィルムが凹部の基部に接触する必要がないので、各凹部の基部をカプセルの形状に一致させる必要はない。
【０００７】
充填物質は薬剤とすることができ、液体が好ましい。カプセルが飲み込まれることを意図したものである場合（例えば、カプセルが薬剤または栄養サプリメントを収容するものである場合）には、ポリマー材料は摂取可能なものとすべきである。ポリマー材料として、例えばゼラチン、水溶性セルロース誘導体またはでん粉誘導体がある。例えばポリマー材料として、薬剤および食品に使用することが承認（ヨーロッパでコードＥ４６４で表示）されているヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用できる。他の適当なポリマー材料として、アルギン酸ナトリウム（Ｅ４０１）、アルギン酸プロピレングリコールエステル（Ｅ４０５）または寒天（Ｅ４０６）がある。ポリマー材料はいかなる有害または有毒添加物をも含有してはならないが、可塑剤としてグリセロール（Ｅ４２２）またはモノステアリン酸グリセロール（Ｅ４７１）等の化合物を含有させることはできる。これらの化合物は、摂取可能、飛散性または水溶性でもある。他の適当なセルロース誘導体として、ヒドロキシプロピルセルロース（Ｅ４６３）およびメチルエチルセルロース（Ｅ４６５）がある。
【０００８】
フィルムに水を添加することは全く要求されておらず、実際にフィルムは少なくとも表面は乾燥していること、すなわち大気状態と平衡していることが好ましい。例えば、フィルムは、２５℃の温度および４０％の相対湿度の空気と平衡する。例えば、フィルムは、使用前に、好ましくは３０〜７０％の相対湿度をもつ湿度が調整された環境内に保存するのが良い。このような環境下では、フィルムは幾分かの水分を含んでいることは明らかであるが、完全に乾燥しているように見える。このような含有水分は可塑剤として機能する傾向を有する。
【０００９】
溶着工程中、フィルムの異なる部分が異なる温度に加熱され、後でウェブが冷却されるときに変形する傾向がある。カプセルが溶着ダイを通るときにカプセルの切断を行なうことにより、かかる問題は回避されるが、溶着されたシームが僅かでもいったん冷却されるならば、切断工程は一層容易になるであろう。ウェブ及びそれに取付けられているカプセルを直接他のダイに移送して、切断工程にわたってカプセルが一方の又は他方の回転溶着ダイの凹部内に位置させたままにすれば、ウェブが変形する傾向による有害な影響を切断工程に全く与えないことを確保できる。切断が第２の１対のダイにより行なわれる場合には、第２の１対の一方のダイを溶着ダイの１つとして構成しても良いし、それを２つの追加ダイとして構成しても良い。
他の形態において、本発明は、本発明の方法または装置により形成されるカプセルを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照し、例示のみを目的として本発明を更に詳細に説明する。
図１を参照すると、ここには、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の摂取可能な薬剤用材料のカプセルを製造する装置１０が概略的に示されており、カプセルには非水溶液充填物質１２が充填される。装置１０は、各々がほぼ円筒状の外面形状を有し且つ互いに隣接した２つの回転ダイ１４、１５を有し、これらの回転ダイ１４、１５の周囲には複数（図示のように、周方向経路に沿って８個）の楕円形凹部１６が形成されている。２つの回転ダイ１４、１５の回転は、それらの凹部１６同士が常に対向するように同期されている。回転ダイ１４、１５を５０〜７０℃の温度（例えば６０℃）に維持するヒータ（図示せず）が配置されている。ポリマー材料（この例では、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）からなるシート１８がローラ２０から回転ダイ１４、１５に供給される。各シート１８は、０．２ｍｍの均一な厚さを有している。回転ダイ１４、１５はフィルム１８の幅と同じ長さを有し、回転ダイの長さ方向にわたって、他の組の凹部を軸線方向に間隔を隔てて設けるのが良い。周方向の凹部１６の数は選択の問題である。凹部の周方向のリングが１つ以上ある場合、これらの凹部１６の配置も、回転ダイ１５、１６の表面上のアレイとしての選択の問題であり、例えば、より密に詰まった配列にしても良い。回転ダイ１４、１５は中空であり、これらの内部には、各凹部１６の基部に連通する細いダクト（図示せず）及び弁（図示せず）が設けられている。１対の回転ダイ１４、１５間の挟み部の直ぐ上の凹部１６に吸引力を供給できるようになっている。１対の回転ダイ１４、１５の回転軸は、フィルム１８が１対の回転ダイ１４、１５の間を通るときに圧縮を受けるように互いに近付く方向にばね付勢されており、且つ、２つの回転ダイ１４、１５が各凹部１６の直ぐ周囲で互いに接触するように配置されている。回転ダイ１５はアルミニウムからなり、一方の回転ダイ１４は主としてアルミニウムからなるが、厚さ２５μｍの電気絶縁アルミナの表面コーティング２１が設けられている。
【００１１】
１対の回転ダイ１４、１５の直ぐ上にはガイドブロック２２が配置されており、フィルム１８は、ガイドブロック２２の湾曲した下面とダイ１４、１５の外面との間を通る。充填物質１２は、ガイドブロック２２のダクト２４を通して、フィルム１８が一体化される位置の直ぐ上方で、フィルム１８間のギャップ内に圧送される。各ダクト２４は、周方向凹部１６の１つの組に整合している。フィルム１８は、回転ダイ１４または１５の加熱表面と接触することにより軟化され、かつ挟み箇所の上方の凹部１６内に吸引されることによって又は充填物質の圧力によって変形される。従って、充填物質１２は、この時点で凹部１６内に充填される。ガイドブロック２２にも、フィルム１８を加熱する手段を設けることができる。
【００１２】
回転ダイ１５には、電気容量カップリング２７を介して高周波発生器２６が接続されており、発生器２６は、２７．１２ＭＨｚの周波数の電流を発生させる。他方の回転ダイ１４は、他の電気容量カップリング２８およびインダクタ２９を介してアース電位に接続されている。電気容量カップリング２８およびインダクタ２９は、協働して、インピーダンスが最小となる共振周波数を有する同調回路を形成する。インダクタ２９の値は、共振周波数が発生器２６の周波数（またはこれに近い周波数）となるように選択される。装置１０の作動において、発生器２６はこの高周波信号を連続的に供給し、これにより、２枚のフィルム１８は、２つの回転ダイ１４、１５の間を通るときに誘電溶着される。２枚のシート１８の対向面は一体溶着するのに充分な高温になるが、回転ダイと接触する外面は回転ダイ１４、１５の温度に維持される。かくして、作動時に、２枚のフィルム１８は一体に溶着され、同時に、２つの回転ダイ１４、１５の間の挟み箇所を通るときに切断される。従って、充填されたカプセル３０は、回転ダイ１４、１５の下から出てくる。カプセル３０が切り離された孔あきウェブ３１は、ガイドローラ３２の回りに通される。
【００１３】
溶着工程中、ポリマー材料を溶融させるので、各カプセル３０の内面の溶着シームの周りには溶融材料のビードが形成され、このため、カプセルが切り離された後、シームの周りの肉厚が僅かに厚くなる。例えば、各カプセル３０は、長さ１０ｍｍ、幅７ｍｍの楕円体にされる。シート１８、従って、カプセルの壁にセルロース誘導体（例えばヒドロキシプロピルメチルセルロース）を使用することは、薬剤用途へのこのような材料の使用が保証されていること、水溶性があること、および毒性がないことの点で有利である。カプセル３０の密封性により、充填物質１２を液体とすることができ、従って、このようなカプセル３０により広範囲の薬剤を配送できる。例えば、液体は、薬学的活性物質の溶液、または液状薬剤、または液体中の薬剤のエマルション、または薬学的活性オイル、または他の液体とすることができる。充填物質１２はシート１８の材料との相容性がなくてはならないこと、特に水および水溶液はセルロース誘導体の高い水溶性の観点から好ましくないことは容易に理解されよう。或いは、充填物質は流動性のない粉末でもよい。
【００１４】
カプセル壁の溶解性は、カプセルが患者の胃の中で迅速に破壊され、薬剤の迅速放出を生じさせることを意味する。或る用途では、放出速度が早過ぎることがある。このような場合、又は、美的理由または味および取扱い性の理由から、カプセルを味覚に優れたシュガーコーティング等の添加剤でまぶすか、溶解性の小さいコーティングでまぶして放出を遅延させても良い。
【００１５】
本発明の範囲から逸脱することなく、上記装置には多くの変更を施すことができる。例えば外側シートに凹部を形成して、３つのシートを単一作動で一体に溶着することもでき、これにより２室型カプセルが形成され、各室内に異なる充填物質を入れることができる。薬剤用セルロース誘導体が特に好ましいが、ゼラチン等の他の材料を使用しても良い。フィルムは、一般的に１００〜６００μｍの範囲内で異なる厚さのものを使用できる。或るフィルムでは、ダイ１４、１５を必ずしも加熱する必要がない。また、溶着ダイ１４、１５への電気的接続は、電気容量カップリング２７、２８ではなく、ばね接点またはブラシにより行なうこともできる。また、インダクタ２９を省略して、ダイ１４を電気容量カップリング２８を介して直接接地させても良い。また、高周波発生器２６と電気容量カップリング２７との間にマッチング回路を設けて、高周波発生器２６に付与されるインピーダンスを一定に保持することもできる。絶縁コーティング２１は異なる材料にすることができ、例えばＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシアルカン）のような誘電加熱されない材料が好ましい。他の適当なポリマー材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）がある。他の適当な材料として、電気絶縁性を有するダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）がある。コーティング２１の厚さは、一般に１０〜１００μｍの範囲内である。
【００１６】
図２を参照すれば、図１の装置１０と非常に良く似た装置４０が示され、装置４０は、多くの構成要素が図１の装置１０と同じであり且つ同じ参照番号で示されている。装置４０では、２つの溶着電極、即ち、溶着ダイ４２は同一であり、両方ともステンレス鋼で作られ且つ凹部１６を有している。２つの溶着ダイ４２は、これらが最も接近した位置でフィルム１８によって分離されたままになるように取付けられる。最も接近した隙間は０．２ｍｍであり、従って、各フィルムの厚さが０．２ｍｍである２枚のフィルム１８は、溶着中に互いに圧縮される。装置１０と同様、フィルム１８が挟み箇所を通るとき、フィルム１８は誘電溶着され、溶着されたフィルム１８のウェブにより一体に連結された充填済みのカプセル３０のアレイは挟み箇所から出て、左側ダイ４２の凹部１６内に入ったままになる（図２参照）。
【００１７】
流体圧力パンチ４４が挟み箇所の下に配置されている。パンチ４４は、左側の溶着ダイ４２と同心の弧状トラック４６上に取付けられ、カプセル３０（又はカプセル３０の軸線方向列）を打抜くとき、溶着ダイ４２と同じ角速度でトラック４６に沿って下方に移動させる機構（図示せず）によって作動される。次いで、パンチ４４を引込め、トラック４６に沿ってその出発位置に戻し、次のカプセル３０を打抜く準備が整えられる。次いで、孔あきウェブ３１は、ローラ４８に通される。この場合、他の特徴は、一方のシート１８に情報を印刷する印刷ステーション４９がローラ２８の直ぐ下に配置されることである。
【００１８】
装置４０は装置１０と同様に作動するが、カプセル３０が挟み箇所を越えてダイ４２の回りを更に或る距離だけ移動するまで、カプセル３０が打抜かれないので、フィルム１８のポリマー材料は、溶着工程後に温度が低下し、従って、溶着部は、確実に接合するのに充分な時間を有している。溶着ダイ４２は、例えば、黄銅またはアルミニウム等の異なる材料のものであっても良い。パンチ４４の代わりに、超音波またはレーザカッタによりカプセル３０を切出しても良い。
【００１９】
ここで図３を参照すると、ここには、図２の装置４０及び図１の装置１０と非常に良く似た装置５０が示され、装置５０は、多くの構成要素が同じであり且つ同じ参照番号で示されている。電極、即ち、ダイ４２を含む溶着機構は、図２の溶着機構と同じであり、溶着ダイ４２はまた、ステンレス鋼で作られている。縁５４が鋭い凹部１６を有するステンレス鋼のキスカットローラ５２が、左側の溶着ダイ４２の下に取付けられている。キスカットローラ５２は、カプセル３０を打抜くために各凹部１６の縁部の回りが丁度接触するように左側の溶着ダイ４２に充分接近している。キスカットローラ５２も、左側の溶着ダイ４２に電気的に接続されるのが好ましい。次に、孔あきウェブ３１がローラ５４に通される。
【００２０】
装置５０は、装置４０と実質的に同様に作動する。打抜きには左側の溶着ダイ４２とキスカットローラ５２の接触を必要とするので、この装置は、左側溶着ダイ４２が硬質耐摩耗材料のものであるときにのみ適用できる。
【００２１】
ここで図４を参照すると、ここには図３の装置と多くの類似点を有する装置６０が示され、装置６０は、多くの構成要素は同じであり、同じ参照番号で示されている。電極、即ち、ダイ４２を含む溶着機構は、図２及び図３の溶着機構と同じであるが、装置６０の溶着ダイ４２は、所望であれば、ステンレス鋼以外の材料で作っても良い。カプセル３０を受入れる凹部１６を有するステンレス鋼の移送ローラ６２が、左側の溶着ダイ４２の下には配置されている。移送が行なわれる位置にある移送ローラ６２の凹部１６に、部分真空を供給することが好ましい。移送ローラ６２は、溶着ダイ４２に接触していない。
【００２２】
キスカットローラ６４は、移送ローラ６２に並んで配置され、縁６６が鋭い凹部１６を有している。キスカットローラ６４は、それが回転するときにカプセル３０を打抜くために、各凹部１６の縁部の回りが丁度接触するように移送ローラ６２に充分接近している。次に、孔あきウェブ３１がローラ５４に通される。
【００２３】
装置６０は、前述の装置と同様にカプセル３０を溶着し、切断の前に結合部を確実に溶着させる時間を得る。前の装置と比較して、装置６０は、溶着ダイ４２が切断工程にかかわっていないので、溶着ダイ４２が任意の所望材料のものである利点を有している。第２の利点は、溶着と切断の間の時間遅延が前述の装置よりも長いことである。第３の利点は、切断機構（移送ローラ６２及びキスカットローラ６４）が２つの溶着電極即ちダイ４２から電気的に絶縁されていることである。
【００２４】
上記装置は種々の態様で変更できることは理解されよう。特に、凹部１６は、全ての例において、カプセル３０の形状に一致する湾曲形状の基部を有するものとして示した。必ずしもそうする必要はないが、溶着ダイ４２には好ましい。このことは、カプセル３０がいったん形成されたら不要である。従って、例えば、図３のキスカットローラ５２の凹部１６、及び、図４の移送ローラ６２及びキスカットローラ６４の凹部１６は、湾曲形状ではなく平底の凹部にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】カプセル製造装置の部分断面側面図である。
【図２】変形例のカプセル製造装置の部分断面側面図である。
【図３】他の変形例のカプセル製造装置の部分断面側面図である。
【図４】図３の装置の変形例を示す部分断面側面図である。
【図１】
2005522302.tif 000003
【図２】
2005522302.tif 000004
【図３】
2005522302.tif 000005
【図４】
2005522302.tif 000006
【国際調査報告】
2005522302.tif 000007
2005522302.tif 000008