Como a extrusão pode beneficiar seu produto farmacêutico oral?

Fonte: AbbVie

Por Bei Chen

O processamento de extrusão tem como objetivo a fabricação contínua de produtos homogêneos e estruturados. Devido à sua imensa adaptabilidade, a extrusão tem sido amplamente utilizada em diversos campos. Ele está sendo adotado mais recentemente pela indústria farmacêutica em um ritmo sem precedentes para atender a várias necessidades de formulação e fabricação de medicamentos. O processo de extrusão de dupla rosca pode ser usado não apenas para fabricar novos sistemas de distribuição de medicamentos, mas também para substituir os processos de granulação em lote. Durante a extrusão, mistura (s) em pó ou uma mistura granular é compactada, forçada através de um orifício sob condições controladas e finalmente convertida em um produto com forma e densidade definidas. Comparado a um processo de lote tradicional,

Extrusão de Hot Melt

HME evoluiu para uma tecnologia capacitadora

Como um processo de fabricação contínua, a extrusão foi cimentada na fabricação de produtos farmacêuticos na década de 1980 com o lançamento no mercado de verapamil de liberação sustentada, que contém ingrediente farmacêutico ativo cristalino (API) incorporado em polímeros. Após o lançamento do Verapamil, os pesquisadores se voltaram para a extrusão de fusão a quente (HME) como uma tecnologia capacitadora eficaz para a fabricação de dispersões sólidas amorfas (ASDs) para compostos pouco solúveis. Durante o HME, uma mistura de pó consistindo em API cristalino e polímero (s) é transformada em um extrudado, que contém API disperso molecularmente em uma matriz polimérica. O extrudado pode ser moldado diretamente ou subsequentemente convertido em grânulos ou pelotas para processamento posterior. ASDs projetados racionalmente podem alcançar maior solubilidade aparente e melhor biodisponibilidade.

Por ser um processo contínuo, a extrusão é uma opção econômica e eficiente para reduzir o tempo de produção. Além disso, como o HME é uma tecnologia madura, também é mais escalonável com um controle de processo mais rígido. Em comparação com outras técnicas de fabricação de ADSs, como a secagem por spray, o HME oferece grandes vantagens de pegada menor e processo sem solvente.

A fabricação bem-sucedida de produtos ASD usando HME requer uma compreensão completa das características da formulação, seleção adequada de equipamentos e caracterização abrangente de cada estágio do processo de extrusão. Portanto, é sensato fazer parceria com uma organização de fabricação contratada (CMO) experiente para a entrega de um medicamento consistente e de alta qualidade para entrada no mercado em tempo hábil.

A caracterização completa é essencial para um HME eficaz

Para que o HME atinja seu objetivo pretendido de fabricação de formulações de ASD, a caracterização detalhada de cada aspecto da formulação de ASD é essencial para garantir um processo robusto e qualidade do produto. As propriedades físico-químicas do API, incluindo, mas não se limitando a, solubilidade, temperatura de fusão, estados sólidos, lipofilicidade e estabilidade devem ser completamente caracterizadas. Atenção também deve ser dada à escolha do polímero e suas propriedades. Um polímero ideal deve demonstrar características químicas e físicas adequadas, como propriedades de fluxo, compressibilidade e comportamento termoplástico, incluindo uma temperatura de transição vítrea (Tg) adequada, propriedades reológicas e boa estabilidade térmica. Muitas vezes, um surfactante também é incorporado em uma formulação de ASD para aumentar a carga de droga, aumentar ainda mais a taxa de dissolução, e facilitar o processo de extrusão reduzindo a temperatura do processo. Como a separação de fases pode impactar significativamente a qualidade do produto HME, qualificar a miscibilidade entre todos os componentes na formulação e controlar os níveis de impureza de todos os componentes da formulação é extremamente importante.

A seleção do equipamento e o projeto do processo também podem impactar significativamente a qualidade de um produto HME. Um dos aspectos mais desafiadores no desenvolvimento de um processo de HME para a fabricação de um ASD é atingir o equilíbrio entre a obtenção de um ASD uniforme, fornecendo mistura e dispersão suficientes, enquanto minimiza a degradação da droga e / ou polímero. Um projeto de extrusora de duplo parafuso é favorável para aplicações farmacêuticas devido à sua capacidade superior de mistura e menor tempo de residência do material. A extrusão é uma operação unitária integrada que consiste em diferentes zonas funcionais (por exemplo, transporte, mistura, fusão, desgaseificação, modelagem, etc.). A interação entre as propriedades do material e a energia aplicada em diferentes zonas em toda a extrusora é bastante complicada e controles relevantes precisam ser identificados e implementados. Parâmetros de processo individuais,

Quality by Design (QbD) promove uma compreensão completa do produto e do processo de fabricação por meio de uma abordagem sistemática. Fundamentalmente, a qualidade do produto HME é determinada diretamente por parâmetros de sistema chave independentes de escala, incluindo energia específica, distribuição de tempo de residência e pressão. A implantação desses parâmetros de processo independentes de escala é uma maneira ideal de preencher a lacuna entre os atributos de qualidade e os parâmetros independentes de processo. O desenvolvimento do espaço de design em torno dos parâmetros-chave do sistema garante o aumento de escala do processo e flexibilidade de fabricação, mantendo os atributos de qualidade críticos. Além disso, a simulação de extrusão permite um aumento de escala do processo de baixo custo com alta confiança. A simulação de extrusão é particularmente útil quando a similaridade geométrica e as estratégias clássicas de aumento de escala não são aplicáveis.

Granulação Contínua

A granulação é um processo de formação / produção de materiais granulares a partir de substâncias sólidas em pó. O processo de granulação é amplamente utilizado na indústria farmacêutica para melhorar o fluxo, densidade, uniformidade e compressibilidade do material para processamento posterior. Os métodos de granulação podem ser categorizados em granulação úmida, granulação seca e granulação fundida. A seleção de um método apropriado é determinada pela natureza dos materiais de entrada. A granulação por fusão depende da amálgama de um agente de ligação com os materiais de entrada após aquecimento. Em contraste, a granulação úmida usa líquido e um aglutinante para iniciar a formação de agregados. Na granulação a seco, as partículas de pó primárias são normalmente agregadas por compactação e densificação sob alta pressão. A granulação tem sido tradicionalmente um processo em lote. Contudo, a granulação contínua tem recebido cada vez mais atenção, pois oferece vantagens significativas em termos de melhoria da eficiência e redução de custos relacionados ao desenvolvimento, aumento de escala e produção comercial. A AbbVie demonstrou que a granulação contínua por extrusão é uma opção viável para a fabricação de uma variedade de produtos. A granulação por extrusão pode eliminar a operação da unidade de mistura intragranulada alimentando diretamente o ingrediente individual para a extrusora usando alimentadores de perda de peso. Com um projeto de parafuso adequado e configuração de processo, a distribuição unimodal do tamanho de partícula dos grânulos pode ser alcançada sem um processo de moagem, o que pode otimizar significativamente o processo. A mistura eficiente em uma extrusora também permite um produto uniforme com menos solução aglutinante necessária para a granulação úmida, o que subsequentemente reduz o tempo de secagem.

A extrusão oferece muitos benefícios

Amplamente reconhecida por sua capacidade de melhorar a qualidade e as características de processamento de um medicamento, a extrusão é um processo estabelecido para o desenvolvimento de medicamento e fabricação comercial. Se você deseja melhorar a biodisponibilidade, aumentar a solubilidade, mascarar um sabor desagradável, modular a liberação do medicamento ou resolver problemas de estabilidade do medicamento, a extrusão pode ser usada para atingir esses objetivos e muito mais. Para discutir aplicações de extrusão ou para saber mais sobre como AbbVie CMO pode ajudar em seus esforços de desenvolvimento de medicamentos, entre em contato conosco pelo telefone 1-847-938-8524 ou visite www.abbviecontractmfg.com