Para el manejo adecuado de ingredientes farmacéuticos activos (API) en polvo y excipientes, una excelente fluidez es de suma importancia. Los polvos que tienden a aglomerarse o presentan una pobre fluidez plantean desafíos significativos en el transporte y la dosificación precisa. El logro de una mezcla homogénea entre los API y otros componentes de la formulación se ve comprometido en presencia de problemas de apelmazamiento, adherencia a las paredes o carga electrostática.

La incorporación de una pequeña dosis (0,2-2%) de sílice SYLOID® FP puede mejorar eficazmente las propiedades de fluidez de las formulaciones farmacéuticas. La estructura porosa diseñada con precisión de la sílice SYLOID® FP permite interacciones intermoleculares únicas, regulación de carga y generación de fuerzas capilares, impartiendo así características de libre fluidez superiores, rendimiento como deslizante y efectos antiaglomerantes a las formulaciones.

SYLOID® 244FP, AL-1FP (para el mercado de la UE) y 63FP (para el mercado de EE. UU.) son excipientes de sílice amorfa sintética. Fabricados bajo condiciones estrictamente controladas, garantizan una pureza química excepcional. W. R. Grace & Co.-Conn. es el fabricante exclusivo de SYLOID® FP Silica, proporcionando trazabilidad y custodia completa de la cadena de suministro. Todas las calidades de SYLOID® FP Silica están certificadas para cumplir con los últimos requisitos de monografía para Dióxido de Silicio en la Farmacopea de los Estados Unidos - National Formulary (USP-NF), Dióxido de Silicio Hidratado en los Excipientes Farmacéuticos Japoneses (JPE) y Sílice Hidratada Coloidal en la Farmacopea Europea (EP).

El comportamiento del flujo del polvo está influenciado por una combinación de factores, incluidas las características intrínsecas de las materias primas, las interacciones interpartículas, las propiedades superficiales de los materiales de contacto y diversas condiciones ambientales. Los desafíos más comunes relacionados con el flujo en la fabricación farmacéutica incluyen apelmazamiento, adherencia a la pared y carga electrostática. Esta relación se ilustra en el gráfico a continuación, que correlaciona la fuerza requerida para iniciar y mantener el flujo del polvo con la velocidad de movimiento del polvo.

Zona de Flujo Libre Zona de Aglomeración

Figura 1 Se requiere una mayor fuerza de iniciación para poner en movimiento el polvo estacionario, y esta fuerza disminuye a medida que el polvo mantiene el flujo. La aglomeración típicamente ocurre en la etapa inicial caracterizada por alta fuerza y baja velocidad de flujo, mientras que la fluidez libre mejora progresivamente con el aumento de la velocidad de flujo.

Los productos farmacéuticos higroscópicos, como los API de origen vegetal, los medicamentos antiinfecciosos, las formulaciones liofilizadas, los probióticos y muchos otros, tienden a adsorber la humedad atmosférica en función de la humedad relativa ambiental (HR), lo que provoca la aglomeración de partículas y la pegajosidad. La aglomeración también puede ocurrir cuando los polvos no se secan completamente, o cuando la humedad migra a la superficie de las partículas después del paso de secado en procesos de granulación húmeda.

SYLOID® FP Silica es un polvo de sílice micronizado y altamente poroso. Cuando se añade a las formulaciones, su alta porosidad permite la adsorción de una cantidad sustancial de humedad, manteniendo el producto seco y mejorando la estabilidad de la formulación. Esta propiedad única se demuestra claramente en la Figura 2, que presenta la capacidad de adsorción de humedad de varios aditivos que mejoran el flujo en diferentes condiciones de HR. El aditivo óptimo para el control de la humedad se puede seleccionar según la HR ambiental específica del entorno de fabricación y almacenamiento. Mantener bajos niveles de humedad en las formulaciones evita la migración de humedad a los API, preservando así la estabilidad química y física del producto final.

Figura 2 El área superficial específica y la porosidad interna más altas de la sílice SYLOID® FP confieren una capacidad de adsorción de humedad superior en comparación con otros excipientes de dióxido de silicio.

La compresión directa ofrece numerosas ventajas sobre otros procesos de fabricación de comprimidos, como una mayor estabilidad de la formulación, menores costos de producción y procedimientos operativos simplificados. Sin embargo, la implementación exitosa de la compresión directa requiere mezclas de API-excipiente con excelente fluidez y compresibilidad, lo que representa un desafío bien reconocido en el desarrollo de formulaciones. El proceso de mezclado de deslizantes en dos pasos proporciona una solución eficaz para preparar dichas mezclas ideales, logrando propiedades óptimas de fluidez y compresión para la compresión directa, al tiempo que se mantiene la homogeneidad y estabilidad de la formulación durante todo el proceso de fabricación.

Los excipientes de sílice SYLOID® FP se pueden utilizar en ambas etapas del proceso de mezcla de deslizantes en dos pasos. En la etapa de premezcla del API, se recomienda SYLOID® AL-1FP (UE) o SYLOID® 63FP (EE. UU.) para maximizar la estabilidad del API. Su área superficial específica ultra alta forma enlaces de hidrógeno con las moléculas de humedad, convirtiendo la humedad libre en agua ligada con alta estabilidad. En la etapa de mezcla secundaria, se emplea SYLOID® 244FP para prevenir la aglomeración y la segregación de partículas durante la mezcla y el procesamiento posterior. SYLOID® 244FP adsorbe una cantidad óptima de humedad para lograr mezclas de polvo de flujo libre, mientras que su porosidad interna retiene una cantidad suficiente de agua físicamente adsorbida para proporcionar las propiedades plastificantes y aglutinantes esenciales para el procesamiento de comprimidos.

La forma y el tamaño de las partículas ejercen una profunda influencia en la fluidez libre del polvo, la tendencia a la segregación y la uniformidad de la mezcla. En general, las partículas esféricas presentan mejores propiedades de flujo que las no esféricas, y las partículas más grandes superan a las más pequeñas en fluidez. Además, una distribución de tamaño de partícula más homogénea contribuye a mejorar el comportamiento del flujo. SYLOID® FP Silica presenta una distribución de tamaño de partícula estrecha y bien controlada, lo cual es fundamental para mantener la uniformidad de la mezcla en procesos de compresión directa.

La micronización de las partículas de sílice SYLOID® FP previene eficazmente la segregación y mejora significativamente las propiedades de fluidez de las mezclas que contienen APIs micronizados u otros excipientes micronizados. Dicha fluidez mejorada no solo facilita el procesamiento farmacéutico general, sino que también aporta beneficios particulares a las operaciones de coprocesamiento y premezcla.

Las temperaturas elevadas tienen un efecto perjudicial en la fluidez libre del polvo y pueden inducir una aglomeración severa. Este efecto es particularmente pronunciado en formulaciones que contienen aceites y lípidos, donde incluso un ligero aumento de temperatura puede provocar una aglomeración significativa. Las fluctuaciones de temperatura pueden alterar la capacidad de adsorción de humedad de los materiales y causar condensación en superficies frías, ambos factores que contribuyen a la formación de aglomerados.

El almacenamiento prolongado de productos farmacéuticos envasados bajo presión, especialmente cuando se combina con altos niveles de humedad, puede provocar apelmazamiento debido a la compactación y aglomeración de partículas.

Agentes aglutinantes, materiales higroscópicos y formulaciones que contienen aceite son inherentemente propensos a apelmazarse. Los productos liofilizados y secados por congelación (por ejemplo, probióticos, péptidos) a menudo presentan problemas de carga electrostática durante el procesamiento. Para problemas electrostáticos, la estructura porosa y las fuerzas capilares de SYLOID® 244FP permiten una neutralización de carga eficiente, reduciendo el comportamiento electrostático y minimizando la adhesión de las partículas de polvo a los equipos de procesamiento. Para formulaciones con tendencia a adherirse a las superficies de procesamiento, la adición de polvo de sílice finamente molido, como SYLOID® FP Silica, forma un recubrimiento protector en la superficie de otros ingredientes, reduciendo la adhesión y previniendo eficazmente el apelmazamiento y la adherencia a las paredes.

*Para obtener información más detallada sobre el proceso de mezcla de deslizante en dos pasos, solicite nuestra nota de aplicación dedicada.

La Ecuación de Washburn se puede utilizar para predecir cuantitativamente la mojabilidad de los polvos farmacéuticos. Sus aplicaciones potenciales en el desarrollo de formulaciones incluyen el cálculo de la cinética de liberación del fármaco, la optimización de la composición de la formulación y la determinación de las tendencias de adhesión durante los procesos de fabricación.

Ecuación de Washburn: $$L^2=(C \times r) \times \gamma \times cos\Phi / 2 \times \eta$$

7500 Grace Drive, Columbia, MD 21044, EE. UU.

Tel: +1.410.531.4000

Para más información sobre SYLOID® FP Silica, visite: SYLOIDFP.com

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