Extrusão e Esferonização

A Extrusão/Esferonização é um processo de fabricação comumente usado na indústria farmacêutica através do qual são produzidos pequenas esferas/pellets contendo medicamentos. Os pellets produzidos no processo de esferonização são normalmente encapsulados. As etapas envolvidas no processo de fabricação de esferonização incluem mistura seca, concentração úmida, extrusão, esferonização e secagem/revestimento. O rastreio pode ser realizado para otimizar a gama de distribuição do tamanho das partículas antes de encapsulamento.

O ativo e excipientes são inicialmente misturados em um granulador seguido pela adição de um líquido de granulação. A massa úmida resultante é passada através de um filtro formando um extrudido suave e flexível. O tamanho dos pellets (esferas) finais é determinado principalmente pelo diâmetro do furo do filtro usado na etapa de extrusão.

O extrudido é carregado no esferonizador que consiste de uma placa/disco, girando a velocidades de cerca de 400 a 500 rpm dentro da recipiente de esferonização. O extrudido é dividido em pedaços de forma cilíndrica de comprimentos similares, diretamente relacionado com o diâmetro do extrudido. Estes segmentos cilíndricos são gradualmente arredondados por colisões com a parede da recipiente, da placa e de uns com os outros. Quando as partículas tiverem atingido o nível desejado de esfericidade elas são descarregadas do esferonizador. Os pellets úmidos são coletados e secos, geralmente, em um secador de leito fluidizado(FBD). O FBD também pode ser usado para revestir os pellets, se necessário.

Desafios do Processo de Esferonização

Apesar da esferonização ser uma operação de fabricação estabelecida na indústria farmacêutica, a formação real dos pellets a partir do extrudido não é sempre totalmente compreendida para todos os processos de fabricação. Também o impacto da variabilidade das matérias-primas nem sempre é totalmente compreendido e essa variabilidade pode causar problemas na qualidade do produto. A distribuição de tamanho uniforme das partículas, a boa esfericidade, a forma e as características da superfície, têm sido identificadas como atributos críticos de qualidade (CQA) dos palletes. Esses atributos críticos de qualidade são particularmente importantes se os pellets tiverem de ser revestidos para fins de liberação controlada. A compreensão do modo como pellets são formados e o impacto da variabilidade das matérias-primas para cada um de seus processos de esferonização podem ser críticos para o sucesso e a consistência de seus produtos. Assim, a medição das distribuições do tamanho das partículas e a forma das partículas pode ser crucial para o sucesso de seus negócios.

Análise do Tamanho das Partículas: Análise Granulométrica

Embora todas as partículas sejam tridimensionais, os resultados da análise granulométrica são baseados somente em uma única dimensão. Devido às vibrações mecânicas aplicadas durante o teste de análise granulométrica, as partículas podem-se orientar de tal maneira que elas irão passar através de peneiras baseadas em sua segunda dimensão mais pequena. Por isso, os testes de análise granulométrica podem gerar resultados baixos tendenciosos voltados para a parte inferior se não forem corretamente controlados. Alguns materiais (como materiais higroscópicos ou eletrostáticos) podem ser difíceis de analisar pela análise granulométrica, especialmente em peneiras de pequenos tamanhos. O teste de análise granulométrica somente pode ser feito na linha uma vez que ele não é adequado para análise em linha.

Análise do Tamanho das Partículas: Caracterizador de Partículas Eyecon 3D

O Eycon interfaceado com o Nica™ Systems da GEA monitora o processo de formação de pellets e a distribuição do tamanho das das partículas em tempo real. São fornecidas imagens diretas em tempo real para ajudar na compreensão do processo. O conhecimento do processo/compreensão do processo adquirido(a) irá ajudar os fabricantes a compreender totalmente os seus processos de esferoidização, capacitando-os para identificar os parâmetros de processos críticos nesses processos e também para compreender o impacto da variabilidade de entrada no interior de seus processos.

As funções avançadas do software permitem que os limites de granulometria do produto sejam definidos com base no desvio de um determinado status/padrão ideal definido do processo de esferoidização. Como as medições acontecem em tempo real, esse recurso de alarme exclusivo permite que os problemas/desvios/variação de fabricação sejam identificados em tempo real. Isso permite que o fabricante tome medidas para corrigir os problemas logo que o problema surja, minimizando, dessa forma, o desperdício, mantendo a qualidade global do produto e garantindo a segurança do paciente.

O Eyecon é exclusivo na medida em que não entra em contato direto com o produto (não há riscos de contaminação), não é necessária a preparação da amostra (reduz a variabilidade do resultante da variação da preparação da amostra) e que ele usa a tecnologia de medição direta da amostra (menor complexidade de algoritmos de cálculo). A mesma unidade pode ser usada como um analisador de bancada e como um analisador de processo em linha.

Estudo de Caso 1

O Eyecon tem sido usado para medir o tamanho de partículas esferóides e a forma de esferóides de liberação sustentada (Figura X). O uso do Eyecon foi fundamental na identificação e, por isso, na redução da variação da causa comum dentro do processo de fabricação. Esse cliente realizou economias de 1 milhões de euros por ano através da otimização de processo nesse processo de fabricação de esferóides.

Estudo de Caso 2

O Eyecon pode ser usado tanto on-line como em formato de bancada para medir tamanho e a forma das partículas. Para além do controle dos processos de esferoidização de rotina, uma exemplo de alternativa envolve um cliente que pretende a avaliar o mesmo processo através de um número de locais de fabricação. Ele provou ser muito benéfico na monitoração da qualidade dos produtos, melhorando os rendimentos de fabricação e a robustez do processo global.