Três graus de MCC foram utilizados como excipiente na produção de comprimidos farmacêuticos por compressão direta. A análise do tamanho de partícula das três graus gerado quase idênticos D 50 valores (100) para cada série, e determinou-se que três amostras eram indistinguíveis uns dos outros.
Variação independente de tamanho de partícula de excipientes a granel
A celulose microcristalina (MCC) tem sido utilizada como excipiente farmacêutico há muitos anos, devido à sua abundância, facilidade de produção e resistência à degradação. No entanto, como acontece com qualquer excipiente, a variabilidade entre os lotes de material fornecido pode, por sua vez, levar a uma variabilidade semelhante no processamento, resultando em produto fora de especificação e que precisa ser retrabalhado ou até mesmo descartado. Iniciativas recentes de Quality by Design (QbD) tornaram necessário otimizar os processos de produção para garantir a consistência e confiabilidade dos produtos finais.
Um método robusto de quantificar as variações nos lotes de excipientes que contribuem para as diferenças no comportamento do processo a jusante permite que seja estabelecido um espaço de projeto com propriedades de matéria-prima aceitáveis. Essa abordagem é uma parte essencial do QbD. No entanto, mesmo técnicas bem estabelecidas para caracterização do material (como a análise do tamanho de partícula) nem sempre fornecem a diferenciação necessária, pois avaliam apenas uma propriedade física das partículas.
Análise Multivariada de Lotes em Pó
Três graus de MCC foram utilizados como excipiente na produção de comprimidos farmacêuticos por compressão direta. A análise do tamanho de partícula das três graus gerado quase idênticos D 50 valores (100) para cada série, e determinou-se que três amostras eram indistinguíveis uns dos outros.
Todas as três amostras foram ainda analisadas utilizando um pó Rheometer® FT4, para avaliar se existiam diferenças que não foram identificados pelo D 50 valor e, consequentemente, se o tamanho de partícula por si só é suficiente como uma ferramenta de previsão do desempenho durante o processo.
Resultado dos testes:
Teste Dinâmico: Aeração
A amostra C gerou uma Relação de Aeração (AR) significativamente maior do que as outras amostras, demonstrando que sua estrutura de embalagem muda mais quando o ar é introduzido na amostra. Isso normalmente indica um menor grau de força coesiva entre as partículas. A amostra A e a amostra B exibiram diferentes respostas, com a menor sensibilidade à introdução de ar, sugerindo maior coesão em relação à amostra C.
Teste a granel: Permeabilidade
A Amostra C gerou uma Queda de Pressão consideravelmente maior através da Cama de Pó do que as outras duas amostras, indicando que é a menos permeável das três. Baixa permeabilidade significa que qualquer ar que se torne arrastado no volume é menos capaz de escapar. Considerando o exemplo de um processo de fabricação de tabletes, um maior conteúdo de ar dentro da dose normalmente levaria ao tamponamento e laminação, bem como à variação de peso no produto final.
Teste de células de cisalhamento
A amostra A apresentou comportamento consideravelmente diferente das outras duas amostras, gerando os maiores valores de estresse de cisalhamento em níveis baixos de estresse normal, mas os valores mais baixos em níveis mais altos. Isso sugere que o modo como os pós funcionam em um dado processo seria fortemente influenciado pelos níveis de estresse a que estão sujeitos e ilustra a necessidade de caracterizar os pós usando técnicas relevantes para o processo. Considerando os resultados da Amostra B, o Yield Locus, gerado por uma linha de melhor ajuste através dos pontos de dados, é tão íngreme que intercepta o eixo y abaixo da origem. Isto leva a um valor negativo para Coesão, e não gera nenhum resultado para a Função Fluxo (como o círculo menor de Mohr não pode ser construído para produzir um valor para a Força de Rendimento Não Confinada).
Conclusões
O FT4 demonstrou diferenças claras e repetíveis entre três graus de MCC, sugerindo uma provável diferença no desempenho do processo que não é identificado pela única propriedade física do tamanho de partícula sozinho. Das três amostras, a Amostra A apresentou a Permeabilidade mais alta e a menor sensibilidade à Aeração, além de ser menos sensível a mudanças no estresse aplicado durante os testes de Cela de Cisalhamento. Isto sugere que é o mais eficientemente empacotado das três amostras e é para exibir mais comportamento de fluxo livre através de uma gama de condições. A amostra C gerou os maiores valores de tensão de cisalhamento, foi mais sensível à aeração e exibiu a menor permeabilidade,
A fluidez do pó não é uma propriedade material inerente, mas é mais sobre a capacidade do pó fluir de uma maneira desejada em um equipamento específico. O processamento bem-sucedido exige que o pó e o processo sejam bem combinados e não é incomum que o mesmo pó tenha um bom desempenho em um processo, mas não seja o mesmo em outro. Isso significa que são necessárias várias metodologias de caracterização, cujos resultados podem ser correlacionados com a classificação do processo para produzir um espaço de design de parâmetros que correspondam ao comportamento aceitável do processo. Em vez de depender da caracterização de número único para descrever o comportamento em todos os processos, a abordagem multivariada do FT4 simula uma gama de operações unitárias, permitindo a investigação direta da resposta de um pó a várias condições ambientais e de processo.
Informação sobre o autor
Tim Freeman
Diretor Administrativo, Freeman Technology (uma empresa Micromerética)
Tim Freeman é diretor administrativo da Freeman Technology, empresa de caracterização de pós, para quem trabalha desde o final dos anos 90. Ele foi fundamental no projeto e desenvolvimento contínuo do FT4 Powder Rheometer® e do Uniaxial Powder Tester. Através de seu trabalho com vários órgãos profissionais e envolvimento em iniciativas da indústria, Tim é um contribuidor estabelecido para desenvolvimentos mais amplos no processamento de pó.
Tim é formado em Mecatrônica pela Universidade de Sussex, no Reino Unido. É mentor de vários grupos de projetos do Centro de Pesquisa em Engenharia de Sistemas de Partículas Orgânicas Estruturadas nos EUA e colaborador freqüente de conferências do setor na área de caracterização e processamento de pós. Ex-Presidente da Associação Americana de Cientistas Farmacêuticos (AAPS) O Grupo de Foco de Tecnologia Analítica é membro do Conselho Editorial de Tecnologia Farmacêutica e faz parte do Painel de Especialistas da Indústria na revista European Pharmaceutical Review. Tim também é membro do comitê do Particle Technology Special Interest Group no Institute of Chemical Engineers, vice-presidente do D18.
