مواد کمکی دارویی سیلیکای SYLOID® FP: حل چالشهای جریان و کلوخهشدن
مواد کمکی دارویی سیلیکای SYLOID® FP حل چالشهای جریان و کلوخهشدن.pdf
553.67KB
اطلاعات فنی
برای جابجایی صحیح مواد مؤثره دارویی پودری (API) و مواد کمکی، قابلیت جریان عالی از اهمیت بالایی برخوردار است. پودرهایی که تمایل به تجمع یا قابلیت جریان ضعیف دارند، چالشهای قابل توجهی را در حمل و نقل و دوز دقیق ایجاد میکنند. دستیابی به اختلاط همگن بین مواد مؤثره دارویی و سایر اجزای فرمولاسیون در حضور مشکلات کلوخهشدن، چسبندگی به دیواره یا شارژ الکترواستاتیک به خطر میافتد.
تزریق دوز کم (۰.۲-۲٪) سیلیس SYLOID® FP میتواند خواص جریان فرمولاسیونهای دارویی را به طور مؤثر بهبود بخشد. ساختار متخلخل مهندسی شده دقیق سیلیس SYLOID® FP امکان برهمکنشهای بین مولکولی منحصر به فرد، تنظیم بار و تولید نیروی مویینگی را فراهم میکند و در نتیجه ویژگیهای جریان آزاد برتر، عملکرد روانکننده و اثرات ضد کلوخه شدن را به فرمولاسیونها میبخشد.
SYLOID® 244FP، AL-1FP (برای بازار اتحادیه اروپا) و 63FP (برای بازار ایالات متحده) مواد کمکی سیلیکای آمورف مصنوعی هستند. این مواد تحت شرایط کاملاً کنترل شده تولید میشوند و خلوص شیمیایی استثنایی را تضمین میکنند. W. R. Grace & Co.-Conn. تولید کننده انحصاری SYLOID® FP Silica است و قابلیت ردیابی و نگهداری کامل زنجیره تامین را فراهم میکند. تمام گریدهای SYLOID® FP Silica برای انطباق با آخرین الزامات مونوگراف دیاکسید سیلیکون در فارماکوپه ایالات متحده - فرمول ملی (USP-NF)، سیلیکون دیاکسید هیدراته در مواد کمکی دارویی ژاپن (JPE) و سیلیکای هیدراته کلوئیدی در فارماکوپه اروپا (EP) گواهی شدهاند.
رفتار جریان پودر تحت تأثیر ترکیبی از عوامل است، از جمله ویژگیهای ذاتی مواد خام، برهمکنشهای بین ذرات، خواص سطحی مواد تماس، و شرایط محیطی مختلف. رایجترین چالشهای مرتبط با جریان در تولید دارویی شامل کلوخهشدن، چسبیدن به دیواره و باردار شدن الکترواستاتیکی است. این رابطه در نمودار زیر نشان داده شده است که نیروی مورد نیاز برای شروع و حفظ جریان پودر را با سرعت حرکت پودر مرتبط میکند.
سرعت بالا سرعت پایین
نیرو
منطقه جریان آزاد منطقه کیک شدن
شکل ۱ برای به حرکت درآوردن پودر ساکن، نیروی راهاندازی بالاتری لازم است و این نیرو با حفظ جریان پودر کاهش مییابد. کیک شدن معمولاً در مرحله اولیه که با نیروی بالا و سرعت جریان پایین مشخص میشود، رخ میدهد، در حالی که با افزایش سرعت جریان، قابلیت جریان آزاد به تدریج بهبود مییابد.
رطوبت
محصولات دارویی رطوبتگیر، مانند مواد مؤثره مشتق از گیاهان، داروهای ضد عفونی کننده، فرمولاسیونهای لیوفیلیزه، پروبیوتیکها و بسیاری دیگر، تمایل به جذب رطوبت اتمسفر بر اساس رطوبت نسبی محیط (RH) دارند که منجر به تجمع ذرات و چسبندگی میشود. کیک شدن همچنین زمانی میتواند رخ دهد که پودرها به طور کامل خشک نشده باشند، یا زمانی که رطوبت پس از مرحله خشک کردن در فرآیندهای گرانولاسیون مرطوب به سطح ذرات مهاجرت میکند.
سیلوید® افپی سیلیکا پودر سیلیکای میکرونیزه با تخلخل بالا است. هنگامی که به فرمولاسیونها اضافه میشود، تخلخل بالای آن امکان جذب مقدار قابل توجهی رطوبت را فراهم میکند، محصول را خشک نگه میدارد و پایداری فرمولاسیون را بهبود میبخشد. این خاصیت منحصر به فرد به وضوح در شکل ۲ نشان داده شده است که ظرفیت جذب رطوبت افزودنیهای مختلف بهبود دهنده جریان را تحت شرایط مختلف RH ارائه میدهد. افزودنی بهینه کنترل کننده رطوبت را میتوان بر اساس RH محیطی خاص محیط تولید و نگهداری انتخاب کرد. حفظ سطوح پایین رطوبت در فرمولاسیونها از مهاجرت رطوبت به مواد مؤثره دارویی (API) جلوگیری میکند و در نتیجه پایداری شیمیایی و فیزیکی محصول نهایی را حفظ میکند.
ظرفیت جذب (درصد وزنی) حداکثر تخلخل
رطوبت نسبی (درصد): ۰ ۱۰ ۲۰ ۳۰ ۴۰ ۵۰ ۶۰ ۷۰ ۸۰ ۹۰ ۱۰۰
ظرفیت جذب (درصد وزنی): 0 20 40 60 80 100 120 140
- سیلیکای SYLOID® 244FP
- سیلیکای SYLOID® 72FP
- سیلیس GRACE SYLOID® AL-1FP/63FP
- سیلیس دودی
- بدون تخلخل
شکل ۲ مساحت سطح ویژه بالاتر و تخلخل داخلی سیلیس SYLOID® FP ظرفیت جذب رطوبت برتری را در مقایسه با سایر مواد کمکی دیاکسید سیلیکون فراهم میکند.
فشردهسازی مستقیم مزایای متعددی نسبت به سایر فرآیندهای تولید قرص دارد، از جمله پایداری بهبود یافته فرمولاسیون، هزینههای تولید کمتر و رویههای عملیاتی سادهتر. با این حال، پیادهسازی موفقیتآمیز فشردهسازی مستقیم نیازمند مخلوطهای API-اگزایپیانت با قابلیت جریان و فشردگی عالی است که چالشی شناخته شده در توسعه فرمولاسیون محسوب میشود. فرآیند اختلاط دو مرحلهای روانکننده، راهحلی مؤثر برای آمادهسازی چنین مخلوطهای ایدهآلی ارائه میدهد و خواص جریان و فشردگی بهینه را برای فشردهسازی مستقیم به دست میآورد و در عین حال همگنی و پایداری فرمولاسیون را در طول فرآیند تولید حفظ میکند.
GRACE: استعداد | فناوری | اعتماد
SYLOID® FP سیلیسهای کمکی را میتوان در هر دو مرحله از فرآیند اختلاط دو مرحلهای روانکننده استفاده کرد. در مرحله پیشاختلاط API، SYLOID® AL-1FP (اتحادیه اروپا) یا SYLOID® 63FP (ایالات متحده) برای به حداکثر رساندن پایداری API توصیه میشود. مساحت سطح ویژه فوقالعاده بالای آن پیوندهای هیدروژنی با مولکولهای رطوبت تشکیل میدهد و رطوبت آزاد را به آب پیوند خورده با پایداری بالا تبدیل میکند. در مرحله اختلاط ثانویه، SYLOID® 244FP برای جلوگیری از کلوخهشدن و جداسازی ذرات در حین اختلاط و پردازش بعدی به کار میرود. SYLOID® 244FP مقدار بهینه رطوبت را جذب میکند تا مخلوطهای پودری روان به دست آید، در حالی که تخلخل داخلی آن مقدار کافی آب جذب شده فیزیکی را حفظ میکند تا خواص نرمکنندگی و چسبندگی لازم برای پردازش قرص را فراهم کند.
شکل و اندازه ذرات
شکل و اندازه ذرات تأثیر عمیقی بر قابلیت جریان آزاد پودر، تمایل به جداسازی و یکنواختی مخلوط دارند. به طور کلی، ذرات کروی خواص جریان بهتری نسبت به ذرات غیرکروی از خود نشان میدهند و ذرات بزرگتر در قابلیت جریان از ذرات کوچکتر بهتر عمل میکنند. علاوه بر این، توزیع اندازه ذرات همگنتر به بهبود رفتار جریان کمک میکند. سیلیس SYLOID® FP دارای توزیع اندازه ذرات باریک و به خوبی کنترل شده است که برای حفظ یکنواختی مخلوط در فرآیندهای فشردهسازی مستقیم حیاتی است.
ریزسازی ذرات سیلیس SYLOID® FP به طور موثری از جداسازی جلوگیری کرده و خواص جریان مخلوطهای حاوی APIهای ریزسازی شده یا سایر مواد کمکی ریزسازی شده را به طور قابل توجهی بهبود میبخشد. این قابلیت جریان بهبود یافته نه تنها پردازش عمومی دارویی را تسهیل میکند، بلکه مزایای ویژهای را برای عملیات کو-پروسسینگ و پیشمخلوط کردن به همراه دارد.
دما
دماهای بالا اثر مخربی بر قابلیت جریان آزاد پودر دارند و ممکن است باعث کیک شدن شدید شوند. این اثر به ویژه در فرمولاسیونهای حاوی روغن و چربی مشهود است، جایی که حتی افزایش جزئی دما میتواند منجر به تجمع قابل توجهی شود. نوسانات دما میتواند ظرفیت جذب رطوبت مواد را تغییر داده و باعث میعان بر روی سطوح سرد شود که هر دو به تشکیل کیک کمک میکنند.
سطح داخلی مساحت سطح خارجی
فشار
نگهداری طولانی مدت محصولات دارویی بسته بندی شده تحت فشار، به ویژه زمانی که با سطوح رطوبت بالا ترکیب شود، میتواند منجر به کلوخه شدن به دلیل فشردگی و تجمع ذرات شود.
ترکیب
مواد چسبنده، مواد رطوبتگیر و فرمولاسیونهای حاوی روغن ذاتاً مستعد کلوخهشدن هستند. محصولات لیوفیلیزه و خشکشده با انجماد (مانند پروبیوتیکها، پپتیدها) اغلب در طول فرآیند با مشکلات شارژ الکترواستاتیک مواجه میشوند. برای مشکلات الکترواستاتیک، ساختار متخلخل و نیروهای مویرگی SYLOID® 244FP امکان خنثیسازی مؤثر بار را فراهم میکند، رفتار الکترواستاتیک را کاهش میدهد و چسبندگی ذرات پودر به تجهیزات پردازش را به حداقل میرساند. برای فرمولاسیونهایی که تمایل به چسبیدن به سطوح پردازش دارند، افزودن پودر سیلیکای ریز آسیاب شده مانند SYLOID® FP Silica یک پوشش محافظ بر روی سطح سایر مواد تشکیل میدهد، چسبندگی را کاهش میدهد و به طور مؤثر از کلوخهشدن و چسبیدن به دیواره جلوگیری میکند.
سیلیس SYLOID® FP – جاذبهها و تعاملات منحصر به فرد بین ذرات
- نیروهای جاذبه بین ذرات
- بارهای الکتروستاتیک تریبوالکتریک و دائمی
- گروههای عملکردی قطبی سطحی
- تعاملات مولکولی (دو قطبی-دو قطبی، نیروهای وان در والس)
- نیروهای مویینگی (معادله واشبرن)
فرآیند مخلوط کردن دو مرحلهای گلی دنت*
مرحله 1: مخلوط کردن API و مخلوط کردن گلی دنت کمک کننده
- API
- سیلیس SYLOID® AL-1FP/63FP
- پرکننده، چسب، تجزیه کننده
مرحله 2: مخلوط کردن نهایی DC (فشردهسازی مستقیم)
- مخلوط از مرحله 1
- سیلیس SYLOID® 244FP
- روان کننده
*برای اطلاعات دقیقتر در مورد فرآیند مخلوط کردن گلی دنت دو مرحلهای، لطفاً درخواست یادداشت کاربردی اختصاصی ما را بدهید.
شکل 3
- ترکیب API: SYLOID® AL-1FP (EU) یا SYLOID® 63FP (US) برای حداکثر کردن پایداری API استفاده میشود. سطح ویژه فوقالعاده بالا آن با رطوبت پیوند هیدروژنی تشکیل میدهد و آب متصل پایداری تولید میکند.
- ترکیب Glidant غیر فعال: سیلیکای SYLOID® 244FP به منظور جلوگیری از چسبندگی و جداسازی در حین مخلوط کردن و پردازش اضافه میشود. این ماده مقدار بهینهای از رطوبت را جذب میکند تا مخلوطهای پودری آزاد جریان ایجاد کند، در حالی که تخلخل داخلی آن آب فیزیکی جذب شده کافی را برای ارائه خواص پلاستیکسازی و چسبندگی مورد نیاز برای تولید قرص حفظ میکند.
پیشبینی قابلیت مرطوب شدن پودر
معادله واشبرن میتواند برای پیشبینی کمی قابلیت مرطوب شدن پودرهای دارویی استفاده شود. کاربردهای بالقوه آن در توسعه فرمولاسیون شامل محاسبه سینتیک آزادسازی دارو، بهینهسازی ترکیب فرمولاسیون و تعیین تمایلات چسبندگی در حین فرآیندهای تولید است.
معادله واشبرن: $$L^2=(C \times r) \times \gamma \times cos\Phi / 2 \times \et$$
- L = طول نفوذ مایع به بستر پودر در زمان t
- C = ثابت در نظر گرفته شده برای جهتگیری تصادفی مویرگها در بستر پودر
- r = شعاع مویرگ
- γ = کشش سطحی مایع
- Φ = زاویه تماس پیشرونده مایع روی سطح پودر
- η = ویسکوزیته مایع
ملاحظات انتخاب افزودنی
ویژگی ماده فعال دارویی (API) | تأثیر بر فرمولاسیون قرص | ملاحظات انتخاب افزودنی |
دوز | مواد فعال دارویی با دوز پایین ممکن است باعث مشکلات یکنواختی محتوا شوند؛ مواد فعال دارویی با دوز بالا ممکن است مستقیماً بر خواص فیزیکی قرصها تأثیر بگذارند | افزودنیهایی را انتخاب کنید که یکنواختی مخلوط را بهبود بخشیده و پایداری فیزیکی و شیمیایی ماده فعال دارویی را افزایش دهند |
اندازه ذرات | بر قابلیت جریان پودر، تمایل به جداسازی و یکنواختی مخلوط تأثیر میگذارد؛ همچنین ممکن است باعث مشکلات کلاهک زدن قرص شود | گلایدنتهایی را انتخاب کنید که توزیع اندازه ذرات کنترلشده و باریکی دارند که خواص قرصسازی را بهبود میبخشد و از جداسازی جلوگیری میکند (ترجیحاً گرید میکرونیزه شده) |
خواص جریان | روانی ضعیف API ممکن است منجر به کاهش سختی قرص و تغییر وزن شود | گلایدنتهایی را انتخاب کنید که حلالیت دارو و فشردگی پودر را به خطر نیندازند؛ ممکن است برای APIهای با جریان ضعیف به تکنیکهای گرانولاسیون یا گلایدنتهای میکرونیزه شده نیاز باشد |
چگالی حجمی | عامل کلیدی مؤثر بر یکنواختی مخلوط API با سایر مواد کمکی | برای API های با چگالی بالا، رقیق کننده های با چگالی بالا را انتخاب کنید تا از جداسازی در فرمولاسیون های فشرده سازی مستقیم جلوگیری شود؛ اندازه کنترل شده ذرات یک ملاحظه حیاتی اضافی است. |
محتوای رطوبت | محتوای رطوبت بالای API ممکن است در حین فشرده سازی قرص باعث چسبندگی شود. | غلطت ها یا روان کننده های هیدروفیلیک را انتخاب کنید که توانایی جذب رطوبت اضافی را بدون ایجاد انتشار سطحی رطوبت داشته باشند. |
هیدروسکوپیسیتی | API های بسیار جاذب رطوبت ممکن است منجر به چسبیدن قرص به پانچ شوند؛ تولید در شرایط رطوبت پایین برای چنین API هایی حیاتی است | مواد افزودنی با خواص خشککننده (ظرفیت بالای جذب رطوبت) را انتخاب کنید که میتوانند پایداری API را افزایش دهند و از تخریب آن در تمام شرایط رطوبت نسبی محیط جلوگیری کنند |
سازگاری مواد افزودنی | برخی از APIها ممکن است ناسازگاری با مواد افزودنی خاصی از خود نشان دهند که انتخاب مواد افزودنی را محدود میکند. | انجام آزمایش سازگاری API-ماده افزودنی و ماده افزودنی-ماده افزودنی (با اعمال اصول کیفیت مبتنی بر طراحی) برای شناسایی ترکیب بهینه مواد افزودنی با در نظر گرفتن API و سایر اجزای فرمولاسیون. |
قابلیت فشردهسازی | APIهایی با قابلیت فشردهسازی ضعیف، چالشهایی را برای فرآیندهای فشردهسازی مستقیم ایجاد میکنند. | ممکن است برای بهبود قابلیت فشردهسازی فرمولاسیون، به تکنیکهای گرانولاسیون یا مواد افزودنی پردازش شده/مخلوط شده نیاز باشد. |
اطلاعات تماس W. R. Grace & Co.-Conn.
دفتر مرکزی شرکت
7500 Grace Drive, Columbia, MD 21044, USA
تلفن: +1.410.531.4000
مراکز منطقهای
- آمریکای لاتین: سائو پائولو، برزیل | تلفن: +55.11.4197.7540
- آسیا/اقیانوسیه: شانگهای، چین | تلفن: +86.21.3325.8288
- اروپا: ورمز، آلمان | تلفن: +49.6241.40300
برای اطلاعات بیشتر در مورد SYLOID® FP Silica، لطفاً به آدرس زیر مراجعه کنید: SYLOIDFP.com
اطلاعات مندرج در اینجا بر اساس آزمایشهای داخلی و تجربه عملی شرکت W. R. Grace & Co.-Conn. است و برای بررسی و تأیید شما ارائه میشود. با توجه به تغییرات قابل توجه در شرایط عملیاتی که خارج از کنترل ما هستند، شرکت W. R. Grace & Co.-Conn. تمامی ضمانتها، صریح یا ضمنی، مربوط به نتایج حاصل از استفاده از محصولات ما را سلب میکند. شرکت W. R. Grace & Co.-Conn. و شرکتهای تابعه آن مسئولیتی در قبال هرگونه خسارت یا آسیب ناشی از نصب یا استفاده نادرست از محصولات ما نخواهند داشت. گریس حق تغییر قیمتها و/یا مشخصات محصول را بدون اطلاع قبلی محفوظ میدارد.
GRACE® و SYLOID® علائم تجاری ثبت شده W. R. Grace & Co.-Conn. در ایالات متحده و/یا کشورهای دیگر هستند. TALENT TECHNOLOGY TRUST™ یک علامت تجاری از W. R. Grace & Co.-Conn. است. این لیست علائم تجاری بر اساس اطلاعات منتشر شده در زمان انتشار این بروشور تهیه شده است و ممکن است به طور دقیق مالکیت یا وضعیت فعلی علائم تجاری را منعکس نکند.
© حق نشر 2017 W. R. Grace & Co.-Conn. تمامی حقوق محفوظ است.
DOC011 08/17
اخبار و اطلاعات منتشر شده توسط شرکت شیمیایی ژونگلیان صرفاً جهت اطلاعرسانی ارائه شده و فقط برای ارجاع و ارتباط بین متخصصان صنعت در نظر گرفته شده است. این اطلاعات، صحت و کامل بودن آنها را تضمین نمیکند. شما نباید از این اطلاعات برای جایگزینی قضاوت مستقل خود استفاده کنید؛ بنابراین، مسئولیت ریسکهای ناشی از هرگونه استفاده از این اطلاعات بر عهده شما خواهد بود و شرکت شیمیایی ژونگلیان مسئولیتی در این زمینه نخواهد داشت. در صورت بروز هرگونه تخلف، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.