錠剤キャッピングの問題の解決

キャッピングとは、錠剤フェースからの断面片の剥離を表現する際に使われる用語です。これは通常、錠剤をダイから排出した直後に発生します。 キャッピングによる錠剤への損傷は必ずバッチ生産の失敗につながります。 登録製品の場合、製剤の変更はこの問題の解決策として推奨されるオプションではありません。 さらに、高用量製品においては、製剤の変更に制限が設けられており、最終的なソリューションでキャッピングの問題が完全に解決されない可能性があります。

キャッピングを改善する代替策として、事前圧縮の段階でエア補正器を採用した専用設計の回転式打錠機を使用することが考えられます。この場合、滞留時間を延長するとともに、メインの圧縮イベント前に事前圧縮力を変更できます。 この事前圧縮加力の新しいモードは、高せん断力造粒で準備した細粒に対して空気補正器と GEA の回転式打錠機を使用し、調査されました。製剤の配合は 78 % (w/w) アセトアミノフェンと 22 % でんぷん (w/w) です。 圧縮加力のモードを変更することによって、生成する錠剤の機械的強度を損なわずに錠剤のキャッピングを軽減することも、排除することも可能であることがわかりました。

方法

アセトアミノフェン-スターチの細粒は 1.1 % ステアリン酸マグネシウム (w/w) と 0.16 % コロイド状 2 酸化ケイ素 (w/w) でドライブレンドしました。 GEA の打錠機 (R190FT) と 10 mm のパンチを使用して 325 mg の平らで面取りされた錠剤を準備しました。 さまざまな打錠パラメータを調査し、事前圧縮圧力、事前圧縮錠剤厚、メインの圧縮錠剤厚およびタレット速度が追加されました。

メインの圧縮圧力、滞留時間および移動の値が生産された錠剤のバッチごとに記録されました。 圧縮後の錠剤キャッピングが 10 % 未満のバッチは、錠剤厚 (デジマチックマイクロメータ、ミツトヨ、日本)、圧砕強度 (HT1、Sotax、スイス) および破砕性 (TA20、Erweka、ドイツ) についての米国薬局方の方法に基づいてさらに特徴付けられました。 破砕性試験後にキャッピングされた錠剤の数も記録されました。

結果と考察

細粒から錠剤を生産するには、特定の量の圧縮力または圧縮圧力を加える必要があります。 圧縮圧力が不十分だと、細粒が凝集性の塊に固まらないか、後続の処理やプロセスに耐えられるような錠剤になりません。 ただし、過剰な圧縮圧力は、キャッピングまたは極端に崩壊時間の長い過剰に硬い錠剤になる場合があります。 アセトアミノフェン-スターチの製剤の場合、メインの圧縮圧力に必要な錠剤生産が 108 ～ 140 N/mm2 の範囲になることがわかりました。 140 N/mm2 より高いメインの圧縮圧力で生産された錠剤は圧縮後すぐにキャッピングされます。 その一方で、低いメインの圧縮圧力 (<100 N/mm2) を使用すると、錠剤は非常に低い圧砕強度 (<25 N) で生産されます。

108 ～ 140 N/mm2 の範囲内で選択したメインの圧縮それぞれの錠剤の圧砕強度は増加しますが、錠剤の破砕性とキャッピングの発生は、事前圧縮圧力の増加に伴い、減少しました。 事前圧縮圧力の制限 34 N/mm2 とメインの圧縮圧力 108 N/mm2 を使用し、事前圧縮錠剤厚とタレット速度を調整することで滞留時間を変更できました。 事前圧縮力が事前に設定された力の制限を超えると事前圧縮ローラのエア補正器がローラを上方向に移動するため、それに伴い滞留時間が延びる一方で、錠剤の事前圧縮圧力が一定に保たれます。

事前圧縮の段階の滞留時間を延ばすことで、錠剤の圧砕強度は向上し、破砕性が減少することが判明しました (図 3)。 アセトアミノフェン 1,2 の変形メカニズムとして塑性変形と脆性破砕が報告されました。滞留時間が延びると、コンパクトがキャッピングの原因となる加えられた力の影響を受ける有効な接触時間が延長され、塑性変形がさらに進行します。 これにより、粒子と粒子の結合時間が増加します。 その後、メインの圧縮圧力を加えることで相互作用がさらに強化され、その結果得られる錠剤の機械的強度が向上しました。

ただし、事前圧縮の段階で初期の錠剤固結を許容する適切な介入がないと、メインの高圧縮圧力を加えることで結合の弾性回復に関係する破壊を引き起こし、錠剤に軟弱な領域を作成し、キャッピングが発生しやすくなる可能性があります。