(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性の、非粉末発生の、結合剤なしのリボフラビン顆粒の生産方法であって、前記方法は、５℃〜２５℃で安定な変態Ａの針型リボフラビンを鉱酸水溶液に溶解する工程と、得られた溶液中に存在する不純物を吸着するために前記溶液に活性炭を添加する工程と、前記活性炭を含む溶液を、２０〜２００ｎｍの大きさの孔を有するセラミック膜上の交差流れろ過に付する工程とを含む方法であり、前記得られたろ液に５倍量〜１０倍量（重量比）の水を加え４℃〜１０℃の間の温度で結晶化させ、析出した球状のリボフラビン結晶は遠心分離またはろ過で分離され、こうして得られた結晶変態Ｂと結晶変態Ｃとの混合物のリボフラビン結晶の水性懸濁液を、流動化ベッドスプレー乾燥工程、単一流体ノズル噴霧乾燥工程または円盤型噴霧乾燥工程に付すことを特徴とする方法。
【請求項２】
水性懸濁液が、５重量％〜２５重量％のリボフラビン含有率を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
乾燥工程が、単一流体ノズル噴霧乾燥工程である、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
水性リボフラビン懸濁液が、遠心加圧ノズルによって乾燥塔内に噴霧され、噴霧圧が１５０ｂａｒまでである、請求項１〜３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
乾燥ガスの温度が、乾燥塔の入り口で１５０℃〜２４０℃であり、乾燥塔の出口では７０℃〜１５０℃である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の方法により得られるリボフラビン顆粒。
【請求項７】
粒子サイズが、２０μｍ〜４００μｍの粒子からなる、請求項６記載のリボフラビン顆粒。
【請求項８】
リボフラビン１６ｍｇ／水１００ｍｌよりも高いリボフラビン濃度のリボフラビン水溶液を生産するための請求項６または７記載のリボフラビン顆粒の使用。
【請求項９】
タブレットを生産するための請求項６または７記載のリボフラビン顆粒の使用。
【請求項１０】
請求項６または７記載のリボフラビン顆粒からのタブレットの生産方法であって、その工程が５００ＫＰ〜１０００ＫＰの圧力でリボフラビン顆粒を圧縮することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、流動性の、非粉末発生の、結合剤なしのリボフラビン顆粒の新規な生産方法に関する。
【０００２】
リボフラビン顆粒は、例えば圧縮工程で製造することができる。すなわち、ヨーロッパ公開特許ＥＰ０４１４１１５Ｂ１には、２５μmより小さい平均粒子直径のリボフラビン粉末を繊維状に圧縮する、圧縮工程が記載されている。平均粒子直径が５０〜１０００μmのリボフラビン顆粒を得るため、圧縮操作に続いて粉砕処理がある。
【０００３】
ヨーロッパ公開特許ＥＰ０４１４１１５Ｂ１は、微細に分割されたリボフラビンから粒子の大きさが５０〜４５０μmの、流動性の、非粉末発生の、結合剤なしのリボフラビン顆粒の生産方法を記載している。その工程は、純粋リボフラビンを少なくとも、５〜３０重量％含む、水溶性懸濁液または少なくとも水１０重量％を含む懸濁液を、２０℃〜１００℃で、懸濁液に結合剤を添加せずに、流動化したベッドスプレー（fluidized bed spray）乾燥工程、単一流体ノズルスプレー乾燥工程またはディスク型スプレー乾燥工程に付すことを含む。ここで用いられるリボフラビンは、リボフラビンの水性懸濁液の単純スプレー乾燥、または５０℃より低い温度での、酸性化したリボフラビン水溶液からの急速析出、またはpH０．８〜６．５の熱したリボフラビン水溶液の急速析出および急冷によって調製される。しかしながら、ＥＰ０４５７０７５Ｂ１に記載されたリボフラビンの調製は、結晶変態Ａのリボフラビンに至ることが一般に知られている。
【０００４】
樹状リボフラビン結晶の生産方法は、ヨーロッパ特許出願９８１１９６８６．８に記載されている。この方法は、前精製、結晶化および乾燥を要件としており、約３０℃で鉱酸水溶液中における安定な変態Ａの針型のリボフラビンを溶解すること、および活性炭をその結果の溶液に添加して、溶液中の不純物を吸着することを含む。その後、活性炭を含んだ媒体は、約２０nmから２００nmの大きさの孔を有するセラミック膜上での交差流れ（cross-flow）ろ過に供せられる。３０℃で、得られたろ過物に５〜１０倍量の水を加える。析出した球状のリボフラビン結晶は、遠心分離またはろ過で分離される。
【０００５】
所望ならば、リボフラビン結晶は水で洗浄し、続いて既知の方法で乾燥することができる。
【０００６】
用いられる出発物質は、例えば、食料品の製造において発見された変態Ａの針型リボフラビンである。このリボフラビンは、約８５重量％〜約９８重量％の純粋リボフラビンを含有する。化学的副生物および／または発酵残留物（fermentation residue）ならびに水の量は、生産経路により変化する。
【０００７】
この工程の最初の段階において、乾燥またはフィルター湿潤（filter-moist）型の変態Ａの針型リボフラビンは、鉱酸水溶液に溶解した。溶解は、プロトン付加反応によって起こる。溶解手順において、タンパク質、ペプチド、およびアミノ酸のような発酵残留物および／または化学的副生物は遊離し、そして一部は溶液で存在し、一部は固体形状で存在する。鉱酸としては特に塩酸または硝酸が好適であり、その濃度は約１０重量％〜約６５重量％である。１８重量％〜２４重量％の塩酸が特に好ましい。約１９重量％までは、乾燥リボフラビンはこのような塩酸水溶液中に溶解される。すなわち、この溶液は、ほぼ飽和状態である。溶解手順は最高３０℃までの温度で、通常約５℃〜約２５℃、好ましくは約１０℃〜約２０℃で、好都合には激しい混合によって、例えば激しく攪拌することによって達成される。溶解時間は温度を上げることおよび／または攪拌を激しくすることによって短縮することができる。全体的な溶解手順は、温度と攪拌に依存するが、通常約３０分を要する。
【０００８】
本工程の次の段階として、活性炭を鉱酸水溶液中のリボフラビン溶液に添加する。それにより、溶液中に存在する不純物が活性炭に吸着される。活性炭は、粉末状または粒状にすることができる。好都合には、リボフラビン含量に基づいて約０．５〜約９重量％、好適には約３重量％の活性炭を添加する。不純物に依存して、活性炭は溶液中に約１２時間まで、好ましくは約０．５〜約３時間そのまま放置する。活性炭としては、約２５０〜約４００kg／ｍ3、好ましくは約３００kg／ｍ3の容積密度の、酸洗浄した、比表面積が１２００〜１６００ｍ2／ｇ、好ましくは約１４００ｍ2／ｇ、および平均粒子サイズが約２０〜７０μmが好ましい。好ましい活性炭の例としてはNorit CA1およびBentnorit（これらは特に生物学的不純物を吸着するのに適している）ならびにNorit SX2（こちらは、特に化学的不純物を分離するのに適している）をあげることができる。
【０００９】
活性炭に加えて、リボフラビン含量に基づいて、好都合には約２〜約９重量％のろ過助剤を鉱酸水溶液に加えることができる。好ましいろ過助剤は、例えば、Rettenmaier & Sohne GmbH + Co 社のArbocel BWW40およびB800である。
【００１０】
活性炭、存在してもよいろ過助剤および存在する非溶解の発酵残留物の分離は引き続く交差流れろ過によって達成される。吸着に加えて、活性炭は、膜を形成する被覆層上での研磨効果を有する。この作用によって、現在では、膜を安定な方法で、より長時間、活性炭無しの場合のほぼ２倍の効率で扱うことができる。このように、活性炭は研磨だけでなく、吸着性も有するのである。交差流れろ過は約２０〜約２００nm、好ましくは約５０nmの大きさの孔を有するセラミック膜上で達成される。周りに詰められた活性炭は、研磨によって、膜上に形成された炭素および発酵残留物の被覆膜を洗浄する。一般に膜上の向流速度は比較的速いが、好都合には約５〜約６ｍ／ｓの領域である。被覆層を過度に圧縮しないように、膜透過圧は、好都合には１〜２bar（０．１〜０．２MPa）である。
【００１１】
交差流れろ過の後、すべての不純物、すなわち活性炭ならびに存在してもよいろ過助剤をほぼ除去したリボフラビン溶液を、５倍量〜１０倍量の水を加えることにより、結晶化させる。それによって起こる、鉱酸水溶液中に存在するリボフラビンの脱プロトン化は、その析出へと至らしめる。
【００１２】
結晶化が起こる媒体温度は０〜３０℃の範囲で、リボフラビンの製造方法および純度に応じて変更することができる。特に、合成した材料の場合は、温度は３０℃まで上昇させることができ、また、発酵性または比較的純粋な材料の場合は一般的に１０℃より低い温度が好ましい。最も好ましいのは４℃〜１０℃の間の温度である。結晶化は、バッチごとに、または連続的に行うことができ、連続的が好ましい。カスケードまたは個々のケトルを結晶化器として用いることができる。特に個々のケトルの場合は、ケトルの異なった場所に供給することが望ましい。どの場合においても、結晶化器の中には、高性能の巨視的（macroscopic）攪拌機が準備されていなければならない。これは、例えば、２段階攪拌装置を用い、上側と下側の攪拌器高さに供給しながら供給溶液を１８０°移し替えることによって実現することができる。
【００１３】
好都合には、そうしながら、上側に水を加え、下側にリボフラビンの鉱酸溶液を加える。攪拌は、結晶を傷つけないように、非常に注意深く行わなければならない。滞留時間は、約５分〜約２０分の間で適切に変えることができ、好ましくは大体１０〜１３分である。後に続くろ過は、フィルターまたは遠心分離で行われ、好ましくは、おそらく実施されるであろう、洗浄が非常に効率的であるバンドフィルターが用いられる。乾燥は既知の方法で行うことができる。
【００１４】
結晶化器中での初期の相対的過飽和状態（水の添加前の）は、母液の再利用ならびに結晶化器中への水の注入によって制御することができる。母液：水の比率は、好ましくは約１：１〜約１：８である。相対的過飽和状態は、結晶化器中の電気伝導率を通じて計測することができ、約１７０〜約２００mS／cmの範囲を守っているのが理想的である。母液の再利用は電気伝導率によって終了することができる。再利用の場合は、好ましくは結晶化器中の電気伝導率を通じて制御される。
【００１５】
好ましい混合率、温度および滞留時間の選択によって、粒子が球形でとげ状の表面の、すなわち既知の、変態Ａの針型の結晶よりも実質的に大きい表面積を有する、リボフラビンの不安定な変態を結晶化することができる。球状結晶はこれまで一般的に球状結晶の文献に記載されてきた密集化手法〔例えば、ヨーロッパ特許０３０７７６７Ｂ１およびCan. J. Chem. Eng. 47, 166-170(1969)〕によってはできてこない；反対に、新しい手法の場合においては、初期の結晶析出した小さな、おそらく無定形の種（amorphous seed）から針型結晶が成長する。こうして得た樹状結晶は、それぞれ変態ＢおよびＣに対応し、よりすぐれた溶解性および適当な保存安定性、およびさらに、不安定な変態およびより大きい表面積によって際立った溶解特性を有する。
【００１６】
上述したように、結晶化したものはろ過または遠心分離によって分離することができる。フィルターケーキは水で洗浄する。続いて、湿潤フィルターケーキを乾燥することができる。
【００１７】
こうして生産された樹状結晶は、結晶変態Ａに比べて、より安定である結晶変態ＢおよびＣの混合物である。
【００１８】
驚くべきことに、上述の工程に沿って製造された変態ＢおよびＣのリボフラビン結晶混合物から、流動性の、非粉末発生の、結合剤なしのリボフラビン顆粒が製造され得ることが発見された。結晶変態ＢおよびＣはそれぞれ、それによってより熱的に安定な針型結晶Ａには戻らない。
【００１９】
それゆえ、本発明の目的は、流動性の、非粉末発生の、結合剤なしのリボフラビン顆粒の製造方法であり、その方法は結晶変態Ｂ／Ｃのリボフラビン結晶の水性懸濁液を流動化層状噴霧（bed spray）乾燥工程、単一流体ノズル噴霧乾燥工程又は円盤型噴霧乾燥工程に付すことを含む。
【００２０】
本発明の範囲において、「結晶変態Ｂ／Ｃのリボフラビン結晶」の用語は、上述した方法によって得られるリボフラビン結晶を含む。乾燥された結晶は結晶変態Ｂを示す。湿潤状態では、変態ＢおよびＣの結晶の混合物が存在している。
【００２１】
本発明の範囲において、「流動化層状噴霧乾燥工程」、「単一流体ノズル噴霧乾燥工程」又は「円盤型噴霧乾燥工程」は、ヨーロッパ特許ＥＰ０４５７０７５Ｂ１およびＵＳ５３００３０３にそれぞれ記載された工程を含む。好ましい乾燥工程は単一流体ノズル噴霧乾燥工程である。
【００２２】
リボフラビンは、水性懸濁液の状態で用いられる。懸濁液はリボフラビンを約５重量％〜２５重量％、好ましくは約９重量％〜約１２重量％含む。
【００２３】
単一流体ノズル噴霧乾燥工程の実施のために、例えば、Schlick社またはSpraying Systems社から供給されるような遠心加圧ノズル（centrifugal-pressure nozzle）が用いられる。しかしながら、他の遠心加圧ノズルでも適し得る。
【００２４】
水性リボフラビン懸濁液は、遠心加圧ノズルによって乾燥塔内に噴霧される。噴霧圧は１５０barまでであり、好適には約１５bar〜約４０barである。
【００２５】
乾燥ガスの温度は、乾燥塔の入り口で約１５０℃〜約２４０℃、好ましくは約１７０℃〜約２００℃であり、乾燥塔の出口では約７０℃〜約１５０℃、好ましくは約８０℃〜約１１０℃である。
【００２６】
本発明による工程によって得られるリボフラビン顆粒は、約２０μm〜約４００μmの粒子サイズの粒子を含む。
【００２７】
噴霧乾燥粒子の表面構造は、くぼみのある球状であり、なめらかな球状表面を有する結晶変態Ａのリボフラビンからの噴霧乾燥粒子の表面構造とは有意に異なる。
【００２８】
本発明による工程によって得られる噴霧顆粒は、驚くべきことに結晶変態Ａの既知のリボフラビン顆粒に対して以下のような有利な点を有する：
【００２９】
このリボフラビン顆粒は非常に良好な圧縮特性を有する。結果は表４および６より明らかであろう。
【００３０】
顆粒の水への溶解については、結晶変態Ａのリボフラビンに比べて結晶変態Ｂのリボフラビンは高い溶解性を示す。溶液は、リボフラビン１５mg／水１００mlよりも高いリボフラビン濃度で、好ましくはリボフラビン約１６〜約１８mg／水１００mlで得られる。顆粒が０．１ＮのＨＣｌに溶解している場合は、は、リボフラビン約１８〜約２０mg／０．１ＮのＨＣｌ １００mlの溶液が得られる。結果を表２に示される。
【００３１】
本発明によってリボフラビン顆粒から圧縮されたタブレットの溶解において、結晶変態Ｂのリボフラビンの高い溶解性が観察された。リボフラビン結晶変態Ａのリボフラビン顆粒を用いた場合の４７重量％に比べ、４５分後には９８重量％のリボフラビンが溶解していた。
【００３２】
リボフラビン粒子は、結合剤を添加しなくても、良好な物理的安定性を有する。
【００３３】
リボフラビン粒子は、良好な化学的安定性を有する。この良好な安定性は、高温で保存された後でさえも残っている。
【００３４】
本発明は以下の実施例を基に説明される：
【００３５】
実施例１−３は、結晶変態ＢおよびＣのリボフラビン結晶の混合物の製造に関する。
【００３６】
実施例４−６は、本発明によるリボフラビン顆粒を記述する。
【００３７】
実施例７は、比較実施例である。
【００３８】
実施例８および９は、タブレットの製造を記述する。
【００３９】
実施例１
以下に記載される工程に使用される出発物質は、発酵的に製造された、リボフラビン含有率９７．０２％（ＨＰＬＣによる）のリボフラビンであり、残留水分含有率（Ｈ2Ｏ）０．８０％ならびにアミノ酸含有率１．１１％であり、安定変態Ａの針型結晶として存在した。
【００４０】
出発物質３５０．０ｇを、攪拌しながら２２℃の２４％塩酸溶液１７０８．６ｇに溶解した。約１５〜２０分の溶解時間の後、リボフラビン約１７％を含む茶色−黒色溶液となった。
【００４１】
続けて、活性炭（Norit（登録商標）CA1）１６ｇ（リボフラビン量の約３％）を溶液に添加し、混合液をさらに４時間攪拌した。混合液を、実験用メンブレン装置の２重ジャケット付き注入タンクに満たした。タンクを、最高温度が３５℃を保つように冷却した。遠心ポンプを用いて、溶液を有効表面積０．００５５ｍ2のセラミック膜に押出した。膜透過圧を１．５bar（０．１５MPa）に調節して、膜での交差流れ速度を６ｍ／ｓに調節した。これによる透過処理効率は約１００L／（ｍ2・ｈ）であり、ろ過のほぼ終わりまで保つことができた。
【００４２】
塩酸リボフラビン溶液は、連続操作析出結晶器中で結晶化した。
【００４３】
３Lの析出結晶器は、最初に水２Lで満たされ、液体を２段階傾斜平刃パドル攪拌機で１００rpmで攪拌して、続いて１０℃に冷却した。その後、約１０℃で、同時におよび連続的に、塩酸リボフラビン溶液１５９０ｇ／ｈを、上側攪拌機のに注入し、水９０００ｇ／ｈを下側攪拌機に注入した。開始約２〜４分後、リボフラビンがオレンジ−黄色の結晶として、晶化し始めた。初期には、分離された結晶が凝集するようであったが、２０〜３０分後には顆粒状に変化した。結晶懸濁は、結晶器中の、３Lマークのところになる（すなわち、約７分後）まで排出された。バルブは、水面が３Lマークに落ち着くように調節された。排出した懸濁液はＰ３吸引フィルターに直接添加され、固形物を溶液から分離した。
【００４４】
約２５００mlの懸濁液が１５分毎に回収され、約１cm厚のフィルターケーキが得られた。これは次に、洗浄され、１３００mlの水の割り当てで、pHが５になるまで洗浄した。
【００４５】
続いて、湿潤した、黄色の結晶物（残留湿度６５％〜７５％）を乾燥した。乾燥結晶は結晶変態Ｂを示した。
【００４６】
実施例２
リボフラビン溶液は、実施例１に記載されたとおりに製造され、活性炭で処理された。実施例１とは対照的に、溶液を約５０nmの孔径の膜で精製した。膜透過圧は１．５〜１．７bar（０．１５〜０．１７MPa）に設定して、交差流れ速度を５〜６ｍ／ｓに設定した。これにより、約７０L／（ｍ2・ｈ）の透過効率となった。結晶化、ろ過および洗浄は、実施例１と同様に行った。結晶温度は９℃〜１０℃の間に設定し、乾燥は、１００℃の実験用乾燥オーブンで行った。
【００４７】
実施例３
用いた出発物質は含有率９８％の、化学的に製造したリボフラビンである。出発物質は、実施例１に記載した通りに溶解した。交差流れろ過は、実施例２に記載した通りに行った。結晶化は２０℃で、１０３０ｇ／ｈ量の塩酸リボフラビン溶液および１５０６０ｇ／ｈの水で行われた。ろ過および洗浄は、実施例２と同様に行った。乾燥は、実施例２と同様に行った。
【００４８】
上記３つの実施例の結果は以下の表１にまとめた。乾燥した結晶は、結晶変態Ｂを示した。
【００４９】
【表１】
0004965013.tif 000002
【００５０】
それぞれの百分率数値の欠落は、含水と他の少量の不純物を含む。
【００５１】
実施例４
実施例１のフィルターケーキを、水で希釈してリボフラビン含有率９．３重量％の懸濁液とした。
【００５２】
実施例５
実施例１のフィルターケーキを、水で希釈してリボフラビン含有率１１．４重量％の懸濁液とした。
【００５３】
実施例６
実施例１のフィルターケーキを、水で希釈してリボフラビン含有率１１．１重量％の懸濁液とした。
【００５４】
実施例７
合成された、市販の変態Ａのリボフラビンを水で希釈してリボフラビン含有率３２．０重量％の懸濁液とした。低い機械的負荷によって崩壊して粉末になり、それゆえ望ましい生成物特性を有さない、非常に不安定な粒子が得られた。
【００５５】
実施例４〜７の懸濁液を遠心加圧ノズルによって乾燥塔の中に噴霧した。以下の表２は、工程のパラメーター、および結晶変態Ａのリボフラビンからの既知のリボフラビン顆粒と比較した、本発明によるリボフラビン顆粒の溶解性の改善を示している。
【００５６】
【表２】
0004965013.tif 000003
【００５７】
実施例８
約１００mgのリボフラビンを含むタブレットを、直接的タブレット形成工程によって既知の方法で製造した。実施例４〜７記載した懸濁液を用いた。以下の表３にタブレットの組成を示した。
【００５８】
【表３】
0004965013.tif 000004
【００５９】
以下の表４は、結晶変態Ａのリボフラビンからの既知のリボフラビン顆粒と対比して、結晶変態Ｂのリボフラビンからのリボフラビン顆粒の改善された圧縮特性を示している。
【００６０】
【表４】
0004965013.tif 000005
【００６１】
実施例９
リボフラビン約１５０mgを含むタブレットを、直接的タブレット形成工程によって既知の方法で製造した。実施例４〜７に記載された懸濁液を用いた。以下の表５は、タブレットの組成を示した。
【００６２】
【表５】
0004965013.tif 000006
【００６３】
以下の表６は、結晶変態Ａのリボフラビンからの既知のリボフラビン顆粒と対比して、結晶変態Ｂのリボフラビンからのリボフラビン顆粒の改善された圧縮特性を示した。
【００６４】
【表６】
0004965013.tif 000007
【００６５】
結晶変態Ａのリボフラビンからの既知のリボフラビン顆粒と対比した結晶変態Ｂのリボフラビンからのリボフラビン顆粒の改善された水溶解性は、「ＵＳＰ溶解試験」において測定し得る。本発明による産物の場合、タブレット中に存在する９８％〜１００％のリボフラビンは、４５分後には溶解していたが、結晶変態Ａのリボフラビンを含むタブレットでは、タブレット中に存在するリボフラビンの４７％しか溶解していなかった。