Tecnologias de mistura recomendadas para a produção de cápsulas

Fonte: Charles Ross and Son Company

Por Christine Banaszek

Hoje, as químicas do invólucro da cápsula devem atender a uma infinidade de requisitos, incluindo aqueles afetados pelas preferências do consumidor, a necessidade de compatibilidade com ingredientes farmacêuticos ativos, as taxas de dissolução de uma formulação e a sensibilidade à umidade, a permeabilidade ao oxigênio aceitável e a estabilidade geral do produto.

As mais comuns são cápsulas de gelatina dura, geralmente feitas de material de colágeno de origem animal. As opções vegetarianas incluem cápsulas feitas de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), amido de batata e pululano (tapioca). Agentes gelificantes secundários, como carragenina, goma gelana, pectina, ágar e goma xantana, também podem estar presentes. Os fornecedores de cápsulas também fabricam cápsulas de acetato de polivinila (PVAc) para encher com drogas insolúveis em água que foram dissolvidas em solventes como polietilenoglicol (PEG).

Os invólucros das cápsulas são classificados como gel duro ou gel mole, sendo o último plastificado pela adição de glicerina, sorbitol ou um poliol semelhante. Os fabricantes de produtos farmacêuticos podem encher cápsulas com pós, grânulos, pelotas, líquidos, géis, pastas ou cápsulas menores. Com as propriedades químicas e físicas corretas, os invólucros podem acomodar uma combinação de ingredientes incompatíveis em uma única cápsula.

Dadas as diferentes matérias-primas e requisitos de aplicação em jogo, você pode simplificar a seleção do misturador para uma formulação de cápsula em particular, considerando a viscosidade da formulação e o nível apropriado de cisalhamento. O perfil de viscosidade durante a mistura é uma função da própria formulação, mas outros fatores também influenciam, como a ordem de adição dos ingredientes, a temperatura de processamento e a entrada de cisalhamento. Para a maior parte, a afinidade dos componentes secos para o veículo líquido com que facilidade os pós se dispersam ou se dissolvem dita a ação e intensidade de mistura adequadas.

Misturador planetário duplo

Se o lote for consideravelmente espesso, denso e / ou pegajoso, um misturador planetário duplo (DPM) é normalmente a melhor escolha (foto). Sua velocidade relativamente baixa depende da alta viscosidade de uma formulação para proporcionar cisalhamento, pois suas duas lâminas idênticas giram em eixos individuais enquanto circulam o lote, empurrando o material contra as superfícies do vaso e entre as lâminas. Quanto maior a viscosidade, maior o cisalhamento resultante da ação de amassamento das lâminas DPM, o que ajuda a suavizar a consistência e quebrar os aglomerados soltos.

Certos géis de cápsula são sensíveis ao cisalhamento e se encaixam perfeitamente nas lâminas DPM de baixa velocidade, independentemente de a viscosidade permanecer relativamente fluida. Para ingredientes secos que são razoavelmente fáceis de dispersar, com grumos que se desintegram facilmente sob baixo cisalhamento, a ação de mistura suave, porém completa, do DPM é ideal. Como uma vantagem adicional, você pode eliminar facilmente o ar de um lote puxando o vácuo no DPM. Em contraste, uma lâmina de alta velocidade às vezes pode micronizar o ar contido no material, tornando-o difícil de remover mesmo sob vácuo profundo, e você pode potencialmente cisalhar o produto, o que pode levar a uma perda permanente de viscosidade.

Misturador multi-eixo

Um misturador multi-eixo é eficaz para formulações de cápsulas que requerem alto cisalhamento, mas não são extremamente viscosas. Géis lisos ou escorregadios são frequentemente bons candidatos para processamento em um misturador de múltiplos eixos, que compreende dois ou mais agitadores acionados independentemente trabalhando em conjunto. Uma âncora de baixa velocidade pode complementar um ou dois dispositivos de alto cisalhamento, como uma lâmina de dispersor tipo disco aberta ou um conjunto de rotor / estator.

Por si só, uma lâmina de dispersão pode produzir padrões de fluxo aceitáveis ​​em lotes de até cerca de 50.000 centipoises e o conjunto rotor / estator de até cerca de 10.000 centipoises. Para aplicações que excedem esses limites de viscosidade aproximados, um agitador de âncora é necessário para garantir fluxo em massa suficiente e para entregar a formulação ao dispositivo de alto cisalhamento. A âncora costuma ser equipada com raspadores para limpar a formulação das superfícies de um vaso e otimizar a transferência de calor. As paredes laterais e o fundo de uma embarcação são normalmente encamisados ​​para fins de aquecimento e resfriamento.

Para maior eficiência, você pode substituir o rotor / estator convencional em um misturador de múltiplos eixos por um conjunto modificado projetado para indução de pó subterrâneo (foto). Esses sistemas oferecem uma maneira perfeita de introduzir sólidos diretamente na zona de alto cisalhamento para dispersão imediata. Essa técnica encurta o processo de mistura, evitando que os pós flutuem na superfície do lote ou formem grumos persistentes, chamados olhos de peixe. Ele também minimiza o pó, um problema de processamento comum associado a pós leves.

Esse método de indução de sólidos é mais aplicável quando o veículo líquido está começando com viscosidade semelhante à da água ou muito baixa. O conjunto modificado projetado para indução subsuperficial de pó em um misturador de múltiplos eixos não depende de uma bomba de vácuo externa, mas requer alto fluxo de líquido para gerar uma sucção poderosa para injeção de pó. Uma variação possível neste tipo de sistema é um misturador autônomo de alto cisalhamento para processar formulações e intermediários de baixa viscosidade.

Misturador planetário híbrido

Se os requisitos de alta viscosidade e alto cisalhamento se aplicarem, a melhor solução é tipicamente um misturador planetário híbrido (foto), que combina a ação de mistura completa de um agitador planetário com o benefício adicional de um dispersor de alta velocidade. Tanto a lâmina planetária quanto o dispersor de alta velocidade giram em seus próprios eixos enquanto giram em torno de um eixo central. A lâmina planetária em órbita varre continuamente as superfícies da nave e carrega o material em direção ao dispersor. Isso ajuda a distribuir o calor resultante da lâmina em forma de dente de serra de giro rápido, mantendo a temperatura e a viscosidade uniformes em todo o lote o tempo todo. A velocidade variável permite o controle preciso das taxas de cisalhamento para minimizar a degradação de quaisquer componentes sensíveis ao cisalhamento.