(57)【要約】【課題】効率的にかつ安定的に薬物粉末を複合化させる。【解決手段】筒状回転体３とプレスヘッド４とにより圧縮力および剪断力を加えて複合化する複合化部と、上記複合化部を密閉空間に閉じこめるケーシング２と、を有する複合化処理装置において、上記ケーシング２の形成する密閉空間が、上記ケーシング２における複合化部の高さＬ１を１とした場合に、循環空間の高さＬ２が０．７以上１．２５以下とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬物粉末を含む２種以上の粉末原料よりなる混合物に圧縮力および剪断力を加えて複合化する複合化部と、
上記複合化部を密閉空間に閉じこめるケーシングと、を有する複合化処理装置において、
上記ケーシングの形成する密閉空間が、上記ケーシングにおける複合化部の高さを１とした場合に、０．７以上１．２５以下の高さの、混合物が分散されるための循環空間を含んでいることを特徴とする複合化処理装置。
【請求項２】
上記複合化部が底部を有する筒形状の回転部材を含んでおり、
上記循環空間が複合化部の上記底部と反対側に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１記載の複合化処理装置。
【請求項３】
さらに、上記ケーシングが、上記混合物を投入する、あるいは複合化後の混合物を排出するための投入排出口を有し、
上記投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わるように、上記ケーシングが鉛直方向に回転可能に設置されていることを特徴とする請求項１または２記載の複合化処理装置。
【請求項４】
上記ケーシングが、上記投入排出口に向かって狭まる方向へ傾斜する傾斜部を有することを特徴とする請求項３に記載の複合化処理装置。
【請求項５】
上記傾斜部が円錐形状であり、円錐のテーパー角度が８０度以上１００度以下であることを特徴とする請求項４に記載の複合化処理装置。
【請求項６】
上記投入排出口は容器を接続できるバルブを備えており、上記バルブが容器接続後に開放可能なものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の複合化処理装置。
【請求項７】
上記複合化部が内部空間を有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複合化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体原料の表面特性を改質し、有効な薬物含有複合粒子を製造する複合化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品製剤には、例えば、製造時における取り扱い易さ（ハンドリング性）、苦みのマスキング、溶解性の制御、ＤＤＳ（Ｄｒｕｇ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）特性などの多様な特性が要求されるため、従来より、必要な性質を付与するために、複数の原料を複合化することが行われている。複数の原料が複合化されたものとしては、例えば、賦形剤と薬物とが複合化されたもの、薬物の表面が滑沢剤やコート剤により覆われたもの等が挙げられる。ここで、上記賦型剤は薬物の取り扱い性を向上させて、所望の形態に製剤化することを容易にする役割を担い、滑沢剤は薬物の表面を滑らかでつやのある状態にする役割を担い、コート剤は、薬物の表面を覆うことにより、例えば、薬物の苦みをマスキングする役割を担うものである。
【０００３】
このような、薬効成分を含む原料の複合化においては、安定性を確保することが特に重要であるため、複合化に要する時間が短く、薬効成分の安定性低下の問題も生じない複合化方法が望まれている。
【０００４】
そこで、特許文献１において、薬物粉末を含む２種以上の粉末原料よりなる混合物に圧縮力および剪断力を加えて複合化する方法が提案されている。特許文献１の粉体処理装置を、図６を参照しつつ以下に説明する。
【０００５】
上記粉体処理装置６１は、図６に示すように、大略的に、略円筒形状の閉空間を形成するケーシング６２、当該ケーシング６２の内部に設けられた同じく有底略円筒形状の筒状回転体６３、当該筒状回転体６３の内周面に対して押圧力および剪断力を発生させて混合物を処理すべく上記筒状回転体３の内部に配設したプレスヘッド６４とからなる。上記筒状回転体６３を回転させることで、当該筒状回転体６３の内周面に形成した受け面６５と上記プレスヘッド６４とを相対回転させ、上記受け面６５と上記プレスヘッド６４との間に間隙として形成されているクリアランス６０に存在する混合物６７に押圧力および剪断力を付与して複合化処理を行うものである。
【０００６】
また、粉体処理装置６１では、混合物６７はケーシング６２の混合物投入口７０よりその処理空間６９に投入され、筒状回転体６３とプレスヘッド６４とにより強力な圧縮力・剪断力を受けることにより複合化処理される。
【０００７】
さらに、上記ケーシング６２の周囲には、主に上記処理空間６９の温度を調節するためのジャケット７３を設けている。当該ジャケット７３へは、別に設けたタンク（図示せず）からの加熱媒体又は冷却媒体が必要に応じて循環供給される。これにより、上記ケーシング６２の内部温度を調節することができる。例えば、混合物６７として、温度変化によって変質する虞のある薬物を処理する場合においては、ジャケット７３に加熱媒体又は冷却媒体を循環供給することにより、処理中の混合物６７の温度を所望の温度として薬物の変質を防止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の方法では、循環した混合物がケーシングに高い圧力で押し付けられて付着し、これにより排出性の低下や温度上昇が生じ、この温度変化によって変質する虞のある薬物を複合化する場合に、より一層効率的に混合物や複合化処理部分を冷却する方法が求められている。
【０００９】
そこで、特許文献１の方法を応用しつつより効率的にかつ安定的に薬物粉末を複合化させるためのさらなる改良が課題となっていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、薬物粉末を含む２種以上の粉末原料よりなる混合物に圧縮力および剪断力を加えて複合化する複合化部と、上記複合化部を密閉空間に閉じこめるケーシングと、を有する複合化処理装置において、上記ケーシングの形成する密閉空間が、上記ケーシングにおける複合化部の高さを１とした場合に、０．７以上１．２５以下の高さの、混合物が分散されるための循環空間を含んでいることを特徴としている。
【００１１】
ここで、複合化部とは混合物に圧縮力および剪断力を発生させる部分を示す。複合化部の高さとは、ケーシングの壁面が、複合化部を内包する内径が略一定な垂直部分と、上記垂直部分から連続的に内径が小さくなる部分とからなっている場合の、垂直部分の高さが複合化部の高さである。なお、内径が一定な垂直部分は、例えば円筒形である。
【００１２】
上記複合化部の高さと循環空間の高さとの比は、ケーシングの形成する空間における複合化部の占有割合を示しており、言い換えればケーシングの形成する空間における循環空間の割合を示している。この比を上記範囲とすることで、混合物が適度に循環できる空間が確保され、複合化の進行を妨げずに混合物の冷却が行われる。
【００１３】
上記複合化部の高さを１とした場合の、循環空間の高さが１．２５より大きいと、密閉空間が広くなりすぎ、混合物が広範囲に分散して、圧縮力、剪断力を効率的に加えることができない。一方、上記複合化部の高さを１とした場合の、循環空間の高さが０．７より小さいと、密閉空間が狭くなりすぎる。そのため、循環が抑えられたり、循環途中の混合物がケーシングに付着したり、混合物が空間中を分散する時間が短くなって生じた熱が放散されず、混合物の物性が変化してしまうなどのおそれがある。
【００１４】
そこで、この比を上記範囲とすることで、混合物が適度に循環できる空間が確保されるため、混合物の循環効率、つまり複合化部に混合物が供給される率を低下させることなく、混合物のケーシングへの付着が防がれ、また混合物の熱も放散する。
【００１５】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記複合化部が底部を有する筒形状の回転部材を含んでおり、上記循環空間が複合化部の上記底部と反対側に隣接して設けられてことを特徴としている。
【００１６】
上記複合化部を底部を有する筒形状とすることで、混合物が落ちることなく筒内に集まり、効率よく複合化を行うことができる。このとき、混合物は底部から離れる方向に分散するため、上記循環空間は複合化部の底部と反対側に設けられていることが望ましい。
【００１７】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、さらに、上記ケーシングが、上記混合物を投入する、あるいは複合化後の混合物を排出するための投入排出口を有し、上記投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わるように、上記ケーシングが鉛直方向に回転可能に設置されていることを特徴としている。
【００１８】
ケーシングが鉛直方向に回転するとは水平方向の軸を中心に回転することであり、これにより上記投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わる。例えば、ケーシングの真上に投入排出口がある場合は、投入排出口は複合化部に対して上の位置にある。ここで、ケーシングを鉛直方向に回転させることで、ケーシングを反転させ、投入排出口がケーシングの真下にくる状態にする。このとき、投入排出口は複合化部に対して下の位置になる。
【００１９】
このように、投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わるため、複合化部への混合物投入および排出が容易にでき、また回収率が向上する。つまり、投入排出口が複合化部より上にあるときに、混合物を投入排出口から投入することで混合物が容易にケーシング内に投入される。そして、複合化完了後に、投入排出口を複合化部より下に位置させることで、容易に投入排出口から混合物を排出でき、中の混合物を効率よく排出できる。
【００２０】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記ケーシングが、上記投入排出口に向かって狭まる方向へ傾斜する傾斜部を有することを特徴としている。
【００２１】
上記構成とすることで、複合化部から投入排出口まで、すなわちケーシング壁面から投入排出口まで緩やかな傾斜が形成されるため、混合物がスムーズに投入排出口から排出される。
【００２２】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記傾斜部が円錐形状であり、円錐のテーパー角度が８０度以上１００度以下であることを特徴としている。
【００２３】
上記構成とすることで、壁面から投入排出口までの傾斜がより適したものとなり、混合物がスムーズに投入排出口から排出される。
【００２４】
テーパー角度が８０度より小さいと、壁面から投入排出口まで傾斜を形成しようとすると、投入排出口２０が必要以上に大きくなるので、装置の大型化やコストアップにつながり、効率的でなくなる。また、投入排出口２０を大きくする代わりに、投入排出口２０周辺に水平部分を作ると、排出時に混合物が排出されずに残ってしまう。一方、テーパー角度が１００度より大きいと混合物がスムーズに投入排出口に導かれない。
【００２５】
一方、円錐のテーパー角度が８０度以上１００度以下であれば、投入排出口が真下に向いたときに、テーパー角度により４０度から５０度の範囲で傾斜した斜面が壁面から投入排出口に向かって形成されるため、混合物が投入排出口に誘導され、排出される。
【００２６】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記投入排出口は容器を接続できるバルブを備えており、上記バルブが容器接続後に開放可能なものであることを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、毒性の強い混合物であっても、使用者に暴露することなく複合化を行うことができる。また、他の物質の混入が防がれ、汚染されることなく複合化した混合物を排出できるので、特に薬物等の製造に有用である。
【００２８】
本発明の複合化処理装置は、上記の課題を解決するために、上記複合化部が内部空間を有していることを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、複合化部の圧縮力や剪断力を加える部材が内部空間を有しているので、上記内部空間に冷却媒体を流入、循環させることができ、混合物の複合化を行う際に発生した熱を良好に取り除くことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の薬物含有複合粒子の製造に用いることができる粉体処理装置を、図１および図５を参照しつつ以下に説明する。
【００３１】
図２は、粉体処理装置の外観を示す斜視図である。粉体処理装置は、粉体処理部２１と、コントローラー２６とからなる。
【００３２】
また、図３は、粉体処理部２１の正面図である。粉体処理部２１は、処理部１、軸および軸受で構成される駆動部２２、これに連結するモーター２３からなる本体２７と、支持体２４・２５からなる。
【００３３】
粉体処理部２１は、処理部１に投入された混合物を、剪断力および圧縮力が加えて、複合化するものである。処理部１については後に詳細に説明する。モーター部２３は、駆動部２２を介して処理部１に接続しており、複合化の駆動源となる。
【００３４】
また、コントローラー２６は、図４に示すように、電源スイッチ３１、メインパネル３２、流量モニター３６、流量設定スイッチ３３、圧力モニター３４、圧力設定スイッチ３５からなり、処理部１内の環境を表示したり、使用者が環境設定を指示するためのものである。電源スイッチ３１は、粉体処理部２１の電源のオンオフを行う。メインパネル３２は、筒状回転体３の回転数やモーター２３の消費電力量を表示したり、使用者が設定を指示するボタンがある。流量モニター３６はセンサーで測定した筒状回転体３の軸封用エアーパージの流量を表示し、流量設定スイッチ３３は使用者が所望の流量設定を指示する。圧力モニター３４は軸封用エアーパージの圧力を表示し、圧力設定スイッチ３５は使用者が所望の圧力設定を指示する。
【００３５】
次に、処理部１への混合物の投入・排出について説明する。
粉体処理部２１には、ポット２９が接続可能となっており、ポット２９に含有された混合物を粉体処理部２１に投入したり、複合化された混合物をポット２９に排出したりする。このときの粉体処理部２１とポット２９との間の混合物の移送は、混合物が毒性の強い物質であった場合を鑑み使用者に暴露しないように、あるいは混合物への他の物質の混入を防ぐために、ハイコンテインメントとする、すなわち、粉体処理部２１とポット２９との間を移送される間、混合物の外部との接触を防ぐことが好ましい。
【００３６】
そのために、例えば接続用のバルブとして、特にスプリットバタフライバルブを用いることが好ましい。この場合、２つの部品からなるスプリットバタフライバルブの一方を、ポット２９の口に取り付け、粉体処理部２１の投入排出口２０に他方を取り付ける。バルブは、この時点では両者の口を塞ぐ蓋として機能する。
【００３７】
そして、粉体処理部２１にポット２９を接続させると、ポット２９に取り付けたバルブの部品と、粉体処理部２１に取り付けたバルブの部品とがドッキングし、ふた部分が開いて、ポット２９から粉体処理部２１へ、あるいは粉体処理部２１からポット２９へ中身を流入させる。なお、スプリットバタフライバルブとしては、ＰＳＬチャージングポイント（ＰＳＬ社製）を用いることができる。また、ポット２９としては、ポリプロピレン等からなる使い捨ての容器を用いることで、コンタミネーションを防ぐことができる。
【００３８】
その他には、ポット２９として、柔軟性のあるプラスチックバッグ、例えばＧＥＡ  ＢＵＣＫ（登録商標）Ｂａｇ（ＧＥＡ  Ｂｕｃｋ  Ｖａｌｖｅ）を使用し、バルブとしてプラスチックバッグを挟み込んで密閉する、例えばｈｉｃｏｆｌｅｘ（登録商標）（ＧＥＡ  Ｂｕｃｋ  Ｖａｌｖｅ）を用いてもよい。
【００３９】
また、粉体処理部２１は、本体２７全体がＹ軸（水平軸）を中心に鉛直方向（Ａ方向）に回転（縦回転）することで、ポット２９からの混合物の投入、およびポット２９への混合物の排出の両方を容易に行うことができる。本体２７の縦回転は、処理部１に接続した駆動部２２からＹ軸方向に伸びた軸を、支持体２４・２５の軸受部に接続させることで行われている。なお、本体２７の縦回転は、使用者が支持体２５に取り付けられた回転レバー２８を操作することで制御される。
【００４０】
このように本体２７が縦方向に回転可能なので、ケーシング２に投入排出口２０から混合物を投入し、粉体処理を行った後、本体２７を回転させて混合物を投入排出口２０から排出することができる。
【００４１】
次に、処理部１について、図１を用いて説明する。
処理部１は、図１に示すように、大略的に、略円筒形状の閉空間を形成するケーシング２、当該密閉容器２の内部に設けられた同じく有底略円筒形状の筒状回転体３、当該筒状回転体３の内周面に対して押圧力および剪断力を発生させて混合物を処理すべく上記筒状回転体３の内部に配設したプレスヘッド４とからなる。上記筒状回転体３を回転させることで、当該筒状回転体３の内周面に形成した受け面５と上記プレスヘッド４とを相対回転させ、上記受け面５と上記プレスヘッド４との間のクリアランス１００に存在する混合物に押圧力および剪断力を付与して複合化処理を行うものである。
【００４２】
図１に示すように、上記ケーシング２の内部には、略円筒形状であって鉛直方向の回転軸Ｘを中心にＢ方向に回転自在な筒状回転体３を備えている。当該筒状回転体３は、回転軸部１２と当該回転軸部１２に連接した底部１４、及び当該底部１４に連接した円筒壁部１５とにより構成されている。
【００４３】
上記筒状回転体３の底部１４は、上記回転軸部１２と筒状回転体３の円筒壁部１５とを連結する機能、および、上記混合物を保持する保持手段としての機能を有する。即ち、当該底部１４は、後述する円筒壁部１５との関係において互いの面が折れ曲がった関係にあり、筒状回転体３が回転する際に、混合物が充分に処理されずにクリアランス１００から下方に逃げてしまうのを防止する。
【００４４】
上記円筒壁部１５の内周面は、遠心力を受けて外向きに移動しようとする混合物の受け面５となる。即ち、混合物を上記クリアランス１００に留めておき、上記受け面５と上記プレスヘッド４との協働によって混合物に押圧力および剪断力を付与して粉体処理を行う。
【００４５】
このとき、粉体処理をされている混合物の一部は、円筒壁部１５の下部に設けられた円筒壁部１５を貫通する開孔４３を通って、プレスヘッド４側からケーシング２側へと移動する。ケーシング２側に移動した混合物は掻き揚げ羽根４２により上方に掻き上げられ、円筒壁部１５を越えて再びクリアランス１００に入る。このようにすることで、効率的に粉体処理が行える。
【００４６】
粉体処理装置２１は、上記ケーシング２の内部の雰囲気を、混合物の種類等に応じて適宜変更することができるものであってもよい。例えば、不活性ガスや加熱ガス等の各種のガスを投入排出口２０からケーシング２の内部に投入したり、加圧・真空ポンプ等を用いてケーシング２の内部を加減圧する構成としてもよい。この場合には、例えば、ケーシング２と筒状回転体３の回転軸部１２との間に、図示しないシール部材を設けることにより、処理空間の内部の雰囲気を確実に調整することができる。シール部材は、また軸回転により発生するカス等が処理空間に侵入することも防ぐ。
【００４７】
また、上記ケーシング２の周囲には、主に処理空間の温度を調節するためのジャケット（図示せず）を設けてもよい。当該ジャケットへは、別に設けたタンク（図示せず）からの加熱媒体又は冷却媒体が必要に応じて循環供給される。これにより、上記ケーシング２の内部温度を調節することができる。例えば、混合物として、温度変化によって変質する虞のある薬物を処理する場合においては、ジャケットに加熱媒体又は冷却媒体を循環供給することにより、処理中の混合物の温度を所望の温度として薬物の変質を防止することができる。
【００４８】
さらに、例えば、図５に示すように、プレスヘッド４内に管（内部空間）４１を形成しておき、冷却水等の冷却媒体を通過させて、プレスヘッド４を冷却させても良い。この場合、プレスヘッド４内部に通された管４１に対して、タンクから給水口を介して冷却水を供給し、管４１の水を排出口を介して排出する構成とすればよい。
【００４９】
ここで、ケーシング２の形状について説明する。
【００５０】
粉体処理装置２１における粉体処理は、投入された混合物が筒状回転体３とプレスヘッド４によって挟まれ、圧縮力、剪断力を加えられることによって行われている。このとき、ケーシング２内の筒状回転体３の上部空間が広いと、混合物が上部空間に分散してしまい、クリアランス１００を通過する効率が悪くなる。言い換えると、混合物を効率的にクリアランス１００に導き、効率的な複合化を起こさせるには、ケーシング２における筒状回転体３より上部が、できるだけ狭い空間となっていることが望ましいと言える。
【００５１】
また、処理部１では混合物の物性を保つためには、混合が高温とならないようにする必要がある。複合化はモーター部２３の駆動力による筒状回転体３の回転により行われることから、筒状回転体３に熱が発生する。さらに、複合化が、筒状回転体３とプレスヘッド４との間に挟まれた混合物に圧縮力と剪断力とを加えて行われるため、この処理箇所でも摩擦熱が発生する。混合物が加熱に弱い物であった場合、この熱が混合物に悪影響を与え、複合化によって混合物の本来の性質を損なってしまうことになる。また、低融点の粉体などでは融着を起こして安定運転が出来なくなる可能性もある。
【００５２】
そのために、装置や混合物に蓄えられる摩擦熱等を効率的に逃がす形状であることが望ましい。この放熱のしやすさ、言い換えると冷却効率の観点からは、混合物が分散して放熱できるように、あるいは装置が空間に分散するように、ケーシング２における筒状回転体３の上部に、大きな空間が形成されていることが望ましい。
【００５３】
そこで、ケーシング２の内部での混合物質の循環効率を損なわずに、冷却効率を向上するためには、筒状回転体３の上部に適切な大きさの空間が設けられていることが必要である。空間の高さの比で言うと、本実施の形態の、筒状回転体３を内包する円筒部分と、それに続く円錐部分とからなるケーシング２では、高さ方向（ケーシング２の筒状回転体３の軸方向）における、上記円筒部分の長さをＬ１とし、ケーシング２の上記円錐部分の長さをＬ２とした場合のＬ１／Ｌ２が、０．７５以上１．２５以下であることが望ましい。Ｌ１／Ｌ２はさらに下限値が０．８５以上であることが望ましく、上限値が１．０５以下であることが好ましい。言い換えれば、ケーシング２の形成する空間のうち、高さにおける４０％〜５５％の、上部の空間が循環空間として確保されていることが好ましい。これによれば、後の実施例に示すとおり、複合化の効率を損なわずに混合物やプレスヘッド４の熱を良好に除くことができた。
【００５４】
また、処理部１は、複合化が完了した混合物を排出する際には、投入排出口２０側を下に向けて混合物を排出する。このとき、ケーシング２は壁面の円筒形状が投入排出口２０に向かって円錐状に狭まるようなテーパー形状であることが望ましい。これは、ケーシング２から混合物を排出するときに、混合物が投入排出口２０に到達するまでに、図１の破線に示すような、鉛直方向（軸Ｘ方向）と直交する方向（水平方向）のケーシング２の面があると、混合物が水平面に残ってしまい、全量を排出できなくなってしまうからである。したがって、テーパー角度を調節する際は、投入排出口２０の口径を広げるあるいは狭めるようにする。このようにすることで、水平面を作らずにテーパー形状の傾斜が直接に投入排出口２０に続く構成とできる。
【００５５】
なお、テーパー角度は８０度以上１００度以下であることが望ましい。また、下限値は８５度以上であることがさらに好ましく、上限値は９５度以下であることがさらに好ましい。これによれば、壁面から投入排出口２０に向かう傾斜が混合物をスムーズに投入排出口２０に導く。テーパー角度が１００度より大きいと、傾斜が水平方向に近くなるため、混合物をスムーズに投入排出口２０から排出することができない。一方、テーパー角度が８０度より小さいと、結果的に投入排出口２０までの長さＬ２が長くなったり、投入排出口の口径が大きくなってしまい装置全体が大きくなってしまう。
【００５６】
なお、ｋが０．７５以上１．２５以下であり、かつテーパー角度が８０度以上１００度以下であると、冷却効率、循環効率、排出効率の度の面から見て非常に良好な結果が得られた。
【００５７】
【実施例】
以下に、図１に示す、実施の形態の粉体処理装置のケーシング２形状を変化させ、その複合化効率、冷却効率、排出率への影響を調べた。
【００５８】
ケーシング２は、内径が９５ｍｍΦ円筒形状部分と、これに続く円錐形状（コニカルテーパー構造部分）とからなり、コニカルテーパー構造が投入排出口２０に接続されるようにした。このケーシング２形状において、投入排出口２０の内径とコニカルテーパー構造部分の大きさとを変更しながら、ケーシングディメンションと、ケーシング角度αとを変化させて実験を行った。
【００５９】
ここで、ケーシングディメンションは、複合化処理を行う部分の上部にどのぐらいの空間を有しているかを示しており、つまりケーシング２の全容積に対するローター（筒状回転体）３以外の空間が占める割合を示している。具体的には、図１のケーシング２における複合化処理を行う円筒形状部分（複合化部）を下部ケーシング、円錐形状部分を上部ケーシングとした場合の、上部ケーシングの高さＬ１／下部ケーシングの高さＬ２をケーシングディメンションを表すディメンション比ｋとした。この場合、ｋが大きいほど上部の空間が大きいことを示す。本実施例では、ｋが０．５、０．７５、０．９、１．２５、１．５の装置について測定した。
【００６０】
また、ケーシング角度αとは、円錐形状部分のテーパー角度α、つまりケーシング２の中心縦軸Ｘを通る断面の円錐形状部分の傾斜間の角度を示している。ケーシング角度αは、４５度、６０度、７５度、８０度、９０度、１００度、１０５度、１２０度とした装置について測定した。なお、角度αが大きい場合は排出口の口径を大きくし、角度αが小さい場合は、排出口の口径を小さくした。これにより、種々の角度α、ｋの値を有する装置を作製した。
【００６１】
その他の条件は、すべて同等とした。条件としては、ローター３とプレスヘッド４との間隔を１ｍｍに設定し、ローター回転数２０００ｒｐｍで、３０分複合化処理を行った。このとき、ジャケットには０℃のエタノール水溶液を循環（流量：１．５Ｌ／ｍｉｎ）させた。
【００６２】
混合物としては、セルフィアＣＰ−１０２（旭化成、セルロース核粒子、平均粒径：１５７μｍ、比表面積：０．０４４９９６ｍ２／ｇ）４０ｇとイブプロフェン（鎮痛消炎剤薬物、４２μｍ、０．２４１７ｍ２／ｇ）１０ｇの混合粉体を使用した。
【００６３】
次に、得られた混合物の複合化効率、排出率、およびケーシング２の冷却効率を測定する方法を説明する。複合化効率は、複合化を３０分間行った後の混合物の複合化進行度により測定した。具体的には、混合物の重量あたりの比表面積（ｍ２／ｇ）をＢＥＴ法（６０℃、Ｎ２ガス吸着）にて測定した。これにより、複合化前の比表面積が大きい微小な粒子である状態から、複合化されて大きな比表面積が大きな状態になっていく進行度を測定できる。また、混合物の排出率は、複合化後にケーシング２から排出された混合物の重量を、ケーシング２に投入した混合物の重量、５０ｇで割ったものとして測定した。また、冷却効率は、３０分間複合化処理をしたプレスヘッド４の先端部の温度により測定した。結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
2005013501.tif 000003
【００６５】
実験結果から、ケーシングディメンション、ケーシング角度αの、複合化処理に与える影響を以下にまとめる。
【００６６】
（１）複合化進行度に対する影響
複合化進行度は、ｋが小さいほど、すなわち上部ケーシングの空間が小さいほど複合化進行が早いという傾向があった。これは、上部ケーシングの空間が大きいと、下部ケーシングで処理された粉体が上部ケーシングに掻き揚げられ、混合物が下部ケーシングを循環する効率が低下するためと考えられる。具体的には、ｋ＝１．５の装置では、他のｋ＝１．２５、０．９、０．７５、０．５に比べて、３０分後の混合物質の重量あたりの比表面積が大きく、複合化処理に時間がかかっていた。しかし、上部ケーシングが狭すぎると（ｋ＝０．５の場合）、循環した混合物がケーシングに高い圧力で押し付けられて付着したり、掻き上げ羽根４２による分散効果が半減し、粉体の冷却が不十分となり温度変質や複合進行度の低下を生じさせている場合があった。
【００６７】
また、ケーシング角度αについては、４５度から１２０度の範囲では、角度αが大きいほど複合化進行が早いという傾向があった。これは、掻き上げられた粉体がケーシングの壁面に沿って移動して筒状回転体の中に入り込みやすくなるためと考えられる。
【００６８】
ケーシングディメンションとケーシング角度αを考え合わせると、ｋ＝１．２５のときにケーシング角度αが８０度のもの、ｋ＝０．９のときにケーシング角度αが９０度、１０５度のもの、ｋ＝０．７５のときにケーシング角度αが１００度のもの、ｋ＝０．５のときにケーシング角度αが１０５度、１２０度のものについて、良好な複合化進行度が観察された。さらに、ｋ＝０．９でケーシング角度αが９０度、１０５度の場合、並びにｋ＝０．５でケーシング角度αが１０５度、１２０度の場合に、３０分の複合化で混合物の比表面積が０．１９ｍ２／ｇとなり、最大の複合化進行度を示していた。すなわち、混合物の循環効率が最大であるといえる。
【００６９】
（２）冷却効率に対する影響
一方、冷却効率は、ｋが大きいほど、すなわち上部ケーシングの空間が大きいほど冷却効率が良いという結果が得られた。これは、上部ケーシングの空間が小さいと、下部ケーシングで処理（圧縮剪断処理）された混合物が上部ケーシングで、十分な温度緩和ができない、すなわち十分に冷却されずに再び圧縮剪断処理をされるためと考えられる。表１の結果では、上部ケーシングの空間が大きいｋ＝１．５〜０．９ではプレスヘッド４が２４〜２６℃に保たれていたのに対し、上部ケーシングの空間が小さいｋ＝０．５では、３０分複合化した後のプレスヘッド４が３１〜３３℃となった。なお、ｋ＝０．７５ではケーシング角度αが１００度ではプレスヘッド４が２５℃に保たれたが、ケーシング角度αが１２０度では３２度となった。
【００７０】
（３）排出効率に対する影響
上部ケーシングの中央に設けられた、サイズ２０ｍｍの投入排出口からの混合物の排出効率は、ｋ＝１．５〜０．７５の場合は、ケーシング角度αが１００度より小さければ、９４％以上の高効率を示していた。これは、ケーシングを反転させて排出する際、円筒形状から投入排出口への斜面が鉛直に近いほど、混合物が抵抗なく投入排出口に滑り落ちるため（テーパー効果）である。
【００７１】
また、上部ケーシングが狭いと、必然的に角度αも大きくなり、排出性が低下し、加えて、循環した混合物がケーシングに高い圧力で押し付けられて付着したり、掻き上げ羽根４２による分散効果が半減し、粉体の冷却不足に伴う温度変質や複合化進行度の低下を生じさせている場合があった。
【００７２】
以上をまとめると、複合化処理進行度がよく、冷却効率と排出性が維持できるケーシング形状としては、ｋ＝０．９、α＝９０度が最適であった。さらに、同様の実験をｋとαとを変えて、詳細実験を繰返したところ、ｋの範囲が０．７５以上１．２５以下、ケーシング角度αが８０度以上１００度以下であれば良好な結果が得られた。
【００７３】
また、その他の材料として、乳糖粉体（平均粒子径７０μｍ）による球形化処理を行ったところ、同様の傾向があった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記ケーシングの形成する密閉空間が、上記ケーシングにおける複合化部の高さを１とした場合に、０．７以上１．２５以下の高さの、混合物が分散されるための循環空間を含んでいる構成である。
【００７５】
ケーシングの形成する密閉空間は、広すぎると、混合物が広範囲に分散して、圧縮力、剪断力を効率的に加えることができず、一方、密閉空間が狭すぎると、複合化途中の混合物がケーシングに付着したり、混合物が空間中を分散する時間が短くなって生じた熱が放散されず、混合物の物性が変化するおそれがある。
【００７６】
上記構成とすれば、複合化進行を妨げることなく密閉空間に混合物が循環できる循環空間が適度に含まれているので、混合物のケーシングへの付着が防がれ、混合物の熱も放散する。
【００７７】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記複合化部が底部を有する筒形状の回転部材を含んでおり、上記循環空間が複合化部の上記底部と反対側に隣接して設けられている構成である。
【００７８】
上記複合化部を底部を有する筒形状とすることで、混合物が落ちることなく筒内に留まり、効率よく複合化を行うことができる。このとき、混合物は底部から離れる方向に分散するため、上記循環空間は複合化部の底部と反対側に設けられていることが望ましい。
【００７９】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、さらに、上記ケーシングが、上記混合物を投入する、あるいは複合化後の混合物を排出するための投入排出口を有し、上記投入排出口の複合化部に対する鉛直方向の位置が変わるように、上記ケーシングが鉛直方向に回転可能に設置されている構成である。
【００８０】
上記投入排出口の複合化部に対する垂直方向の位置が変わるように、上記ケーシングが反転可能に設置されていることで、複合化部への混合物投入および排出が容易にできる。
【００８１】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記ケーシングが、上記投入排出口に向かって狭まる方向へ傾斜する傾斜部を有する構成である。さらに、上記傾斜部が円錐形状であり、円錐のテーパー角度が８０度以上１００度以下であることが好ましい。
【００８２】
上記構成とすることで、複合化の進行を妨げることなく、複合化部からの混合物がスムーズに排出される。
【００８３】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記投入排出口は容器を接続できるバルブを備えており、上記バルブが容器接続後に開放可能なものである構成である。
【００８４】
上記構成によれば、毒性の強い混合物であっても、使用者に暴露することなく混合物の投入・排出を行うことができる。また、他の物質の混入が防がれ、汚染されることなく複合化した混合物を排出できるので、特に薬物等の製造に有用である。
【００８５】
本発明の複合化処理装置は、以上のように、上記複合化部が内部空間を有している構成である。
【００８６】
上記構成によれば、複合化部の圧縮力や剪断力を加える部材が内部空間を有しているので、上記内部空間に冷却媒体を流入、循環させることができ、混合物の複合化を行う際に発生した熱を良好に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置の処理部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置の粉体処理部を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置のコントローラーを示す正面図である。
【図５】本発明の実施の一形態にかかる粉体処理装置の、冷却手段を有するプレスヘッドを示す断面図である。
【図６】従来の分体処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１    処理部
２    ケーシング
３    筒状回転体（複合化部、回転部材）
４    プレスヘッド（複合化部）
５    受け面
２０    投入排出口
２１    粉体処理部
２２    シャフト
２３    モーター部
２４    支持体
２５    支持体
２６    コンローラー
２７    本体
２８    レバー
２９    ポット
４１    管（内部空間）
４２    掻き上げ羽根
４３    開孔
１００    クリアランス
【図１】
2005013501.tif 000004
【図２】
2005013501.tif 000005
【図３】
2005013501.tif 000006
【図４】
2005013501.tif 000007
【図５】
2005013501.tif 000008
【図６】
2005013501.tif 000009