通過霧化制造的碳酸氫鈉顆粒的制作方法
【專利說明】通過霧化制造的碳酸氫鈉顆粒 發明領域
[0001] 本發明涉及通過噴霧干燥或霧化水溶液生產碳酸氫鈉的方法，該水溶液包含按重 量計1%至10%的碳酸氫鈉和選自由鎂（Mg)化合物、烷基苯磺酸鈉和大豆卵磷脂組成的組 的添加劑。
[0002] 本發明還涉及以此方式生產的碳酸氫鈉顆粒，并且涉及包含本發明的碳酸氫鈉顆 粒的水基凝膠，并且還涉及通過煅燒本發明的碳酸氫鈉顆粒可獲得的或獲得的碳酸鈉顆 粒。 現有技術
[0003] 本專利涉及通過霧化干燥碳酸氫鈉，從而產生約一百納米數量級的粒徑。
[0004] 專利US 5 411 750描述了通過霧化干燥碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物，產生 IOOnm-I μπι的粒徑（通過透射電子顯微鏡和X射線衍射確定的粒徑）和6至15m2/g的所 獲得顆粒的比表面積。為了獲得這樣小的粒徑和高的比表面積，對于噴霧干燥使用的是非 常低濃度的所使用的碳酸氫鹽化合物：3g KHC03/100g H2O 3g NaHC03/100gH20,因此對于每 一種碳酸氫鹽化合物對應地〇. 3 %是非常低的。這導致蒸發（在140°C下使用空氣）每噸碳 酸氫鹽蒸發約99噸水。并且因此這導致每噸所生產的碳酸氫鹽顆粒巨大的能量消耗。該 文獻指示了包含碳酸氫鈉和碳酸氫鉀兩者的溶液使得有可能比碳酸氫鈉的溶液獲得更小 的顆粒。該文獻披露了所獲得的顆粒是初級顆粒的內聚團聚的微晶，并且未提及此類團聚 體的形狀。
[0005] 該文獻未提及當使用更濃的碳酸氫鹽水溶液時如何以較低成本獲得碳酸氫鈉顆 粒的，未提及不同形狀（特別球形形狀）的、具有改進的可流動性的顆粒，從而使得有可能 獲得穩定的凝膠，并且當它以碳酸鈉的形式被煅燒時使得有可能獲得具有增加的反應性的 粉末。
[0006] 本發明的目的是改進這種類型的技術并且以較低成本生產新穎的碳酸氫鈉顆粒。 [0007] 發明概述
[0008] 本發明因此涉及通過噴霧干燥水溶液生產碳酸氫鈉顆粒的方法，該水溶液包含按 重量計1%至10%的碳酸氫鈉和選自由鎂（Mg)化合物、烷基苯磺酸鈉和大豆卵磷脂組成的 組的添加劑。
[0009] 它還涉及通過本發明方法生產的碳酸氫鈉顆粒，并且這些顆粒包含每kg碳酸氫 鈉顆粒至少20mg添加劑（當鎂化合物時，表示為：毫克Mg)。
[0010] 本發明還涉及此類碳酸氫鈉顆粒的以下用途，因為它們特別低的堆密度、高比表 面積、它們特定的形狀，帶來以下有意義的特性，可控制的溶解速度、與氣體容易分散的能 力用于可吸入藥物應用中，與聚合物的改進的顆粒界面相容性（當該添加劑是烷基苯磺酸 鹽或大豆卵磷脂時，當這些顆粒例如作為塑料發泡劑使用時），以及還有高的煅燒速度。 [0011] 本發明還涉及包含本發明的碳酸氫鈉顆粒的水基凝膠（具有特別低的沉降速度 是穩定的），并且還涉及通過煅燒本發明的碳酸氫鈉顆粒可獲得的或獲得的碳酸鈉顆粒，顯 示出高的比表面積和非常低的堆密度。
[0012] 附圖簡要說明
[0013] 圖1 :是用于沒有添加劑的參比試驗的實例1中獲得的碳酸氫鈉顆粒的掃描顯微 鏡視圖。
[0014] 圖2 :是具有烷基苯磺酸鈉（NaDBS)添加劑的實例2中獲得的碳酸氫鈉顆粒的掃 描顯微鏡視圖。
[0015] 圖3 :是具有大豆卵磷脂添加劑的實例3中獲得的碳酸氫鈉顆粒的掃描顯微鏡視 圖。
[0016] 圖4 :是用于沒有添加劑的參比試驗的實例5中獲得的碳酸氫鈉顆粒的掃描顯微 鏡視圖。
[0017] 圖5 :是實例6中獲得的碳酸氫鈉顆粒的掃描顯微鏡視圖：NaDBS作為添加劑。
[0018] 圖6 :是實例7中獲得的碳酸氫鈉顆粒的掃描顯微鏡視圖：卵磷脂作為添加劑。
[0019] 圖7 :是實例8中獲得的碳酸氫鈉顆粒的掃描顯微鏡視圖：Mg化合物作為添加劑。
[0020] 圖8 :是實例5-8的碳酸氫鈉顆粒空心球體和公式注釋的示意圖（剖視圖）。
[0021] 定義
[0022] 在本說明書中，其中在將要素或組分說成是包括在和/或選自所列舉的多個要素 或組分的清單之中，應該理解的是在此處明確考慮到的相關實施例中，該要素或組分還可 以是這些單獨的列舉出的要素或組分中的任何一個，或還可以選自由這些明確列舉出的要 素或組分中的任何兩個或更多個所組成的組。
[0023] 進一步地，應該理解的是在此描述的設備、工藝或方法的要素和/或特征可以按 多種方式進行組合而并不背離本傳授內容的范圍和記載，無論在此是明顯的或是暗示的。
[0024] 如在此使用的，術語"大約"是指從標稱值的+-10%的變化，除非另外明確地指明。
[0025] 記號'％'指的是'重量％'，除非另外明確地指明。
[0026] 如在此使用的，'處于球形形狀'的顆粒指的是其形狀在電子掃描顯微鏡上具有小 于1. 4的大直徑與小直徑比率的卵形形狀的顆粒。
[0027] 發明詳述
[0028] 噴霧干燥或通過霧化的干燥是干燥技術。這種方法在于噴霧有待干燥的產物，該 產物處于熱氣體流中的溶液（或懸浮液）的形式，以便在幾秒或分數秒內獲得粉末。將產 物分成精細液滴產生了大的材料傳遞表面和所使用溶液的溶劑快速蒸發。
[0029] 用于通過霧化干燥的裝置總體上包括幾個模塊：包括用于存儲和霧化該溶液的回 路的模塊，該回路包括用于霧化或噴霧該溶液的設備；用于制備熱的氣體并且將其轉移至 干燥室中的模塊，在該模塊中使熱的氣體與該噴霧的溶液接觸；干燥室（其中蒸發該噴霧 的溶液并且形成顆粒）；以及用于收集這些顆粒的模塊，總體上包括旋風分離器和過濾器。
[0030] 總體上，用于霧化或噴霧該溶液的設備是壓縮氣體噴霧器或分散渦輪機。而且超 聲噴嘴可以用于本發明中用于噴霧該溶液。
[0031] 該碳酸氫鈉溶液優選地是碳酸氫鈉水溶液。然而，其他該添加劑在其中可溶的極 性溶劑或極性溶劑的混合物（例如水和乙醇的混合物）可能也是適合的。在這種情況下， 通常使用對于乙醇的惰性氣體（如二氧化碳或氮氣）以便避免氣體燃燒和/或瓦斯爆炸。
[0032] 本發明涉及用于通過噴霧干燥水溶液生產碳酸氫鈉顆粒的方法，該水溶液包含按 重量計1%至10%的碳酸氫鈉和選自由鎂（Mg)化合物、烷基苯磺酸鈉和大豆卵磷脂組成的 組的添加劑。
[0033] 鎂Mg化合物優選地是鎂鹽，更優選地它是水溶度為至少5000mg Mg/kg水（5g/kg) 的鎂鹽。優選的是鎂化合物或鎂鹽如：MgCl2、MgS04、MgNO 3。更優選的是MgCl2。在本發明 中，當描述鎂化合物添加劑的數量比例時，它涉及以鎂Mg的重量表示的鎂化合物的數量。
[0034] 在本發明中烷基苯磺酸鹽是一種具有總體上包含至少6個碳、優選至少8個碳甚 至更優選至少10個碳的烷基鏈的苯磺酸鹽。該烷基鏈有利地包含至多24個碳、優選至多 20個碳、甚至更優選至多16個碳。十二烷基苯磺酸鹽是特別有利的。在本發明中，該烷基 苯磺酸鹽總體上作為其鈉鹽使用。
[0035] 在本發明中所使用的大豆卵磷脂優選地是衍生自大豆油的卵磷脂化合物。
[0036] 在本發明中，該添加劑以每千克碳酸氫鈉溶液1至1000 mg或1至2000mg的活性 物質的量有利地添加。總體上，該水溶液包含每千克水溶液至少lmg、優選至少或大于5mg、 更優選至少或大于l〇mg、甚至更優選至少或大于100mg、甚至更優選至少或大于200mg的 該添加劑，并且當該添加劑是鎂化合物時，以上的量值表示為mg Mg/kg水溶液。總體上該 水溶液包含每千克水溶液至多或小于2000mg、優選至多或小于1500mg、更優選至多或小于 1200mg的該添加劑。
[0037] 總體上該水溶液包含按重量計至少或大于2%、優選至少或大于3%、更優選至少 或大于4%、并且甚至更優選至少5%的碳酸氫鈉。在該水溶液中的高濃度的碳酸氫鈉是有 害的，如導致該噴霧或霧化設備的高速堵塞。因此總體上推薦的是，該水溶液包含至多或小 于10%、優選至多或小于8%、更優選至多或小于6%的碳酸氫鈉。優選地，該碳酸氫鈉溶液 是包含按重量計1 %至10%、有利地3%至8%、更有利地4%至6%的碳酸氫鈉的水溶液。
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