Pour la manipulation adéquate des principes actifs pharmaceutiques (API) en poudre et des excipients, une excellente fluidité est d'une importance capitale. Les poudres qui ont tendance à s'agglomérer ou à présenter une faible fluidité posent des défis importants en matière de transport et de dosage précis. L'obtention d'un mélange homogène entre les API et les autres composants de la formulation est compromise en présence de problèmes d'agglomération, de collage aux parois ou de charges électrostatiques.

L'incorporation d'une faible dose (0,2-2 %) de silice SYLOID® FP peut améliorer efficacement les propriétés d'écoulement des formulations pharmaceutiques. La structure poreuse précisément conçue de la silice SYLOID® FP permet des interactions intermoléculaires uniques, une régulation de charge et une génération de force capillaire, conférant ainsi des caractéristiques de libre écoulement supérieures, des performances de glissant et des effets anti-agglomérants aux formulations.

SYLOID® 244FP, AL-1FP (pour le marché européen) et 63FP (pour le marché américain) sont des excipients de silice amorphe synthétique. Fabriqués dans des conditions strictement contrôlées, ils garantissent une pureté chimique exceptionnelle. W. R. Grace & Co.-Conn. est le fabricant exclusif de la silice SYLOID® FP, assurant une traçabilité et une garde complètes de la chaîne d'approvisionnement. Toutes les qualités de silice SYLOID® FP sont certifiées conformes aux dernières exigences monographiques pour le dioxyde de silicium dans la United States Pharmacopeia - National Formulary (USP-NF), le dioxyde de silicium hydraté dans les Japanese Pharmaceutical Excipients (JPE) et la silice hydratée colloïdale dans la Pharmacopée Européenne (EP).

Le comportement d'écoulement de la poudre est influencé par une combinaison de facteurs, notamment les caractéristiques intrinsèques des matières premières, les interactions interparticulaires, les propriétés de surface des matériaux de contact et diverses conditions environnementales. Les défis les plus courants liés à l'écoulement dans la fabrication pharmaceutique comprennent le mottage, le collage aux parois et la charge électrostatique. Cette relation est illustrée dans le graphique ci-dessous, qui met en corrélation la force requise pour initier et maintenir l'écoulement de la poudre avec la vitesse de mouvement de la poudre.

Zone de libre écoulement Zone de mottage

Figure 1 Une force d'initiation plus élevée est nécessaire pour mettre en mouvement la poudre stationnaire, et cette force diminue à mesure que la poudre maintient son flux. L'agglomération se produit généralement au stade initial caractérisé par une force élevée et une faible vitesse d'écoulement, tandis que la fluidité libre s'améliore progressivement avec l'augmentation de la vitesse d'écoulement.

Les produits pharmaceutiques hygroscopiques, tels que les API d'origine végétale, les médicaments anti-infectieux, les formulations lyophilisées, les probiotiques et bien d'autres, ont tendance à adsorber l'humidité atmosphérique en fonction de l'humidité relative ambiante (HR), entraînant une agglomération des particules et une adhérence. L'agglomération peut également se produire lorsque les poudres ne sont pas complètement séchées, ou lorsque l'humidité migre à la surface des particules après l'étape de séchage dans les processus de granulation humide.

SYLOID® FP Silica est une poudre de silice micronisée hautement poreuse. Lorsqu'elle est ajoutée aux formulations, sa porosité élevée permet l'adsorption d'une quantité substantielle d'humidité, gardant le produit sec et améliorant la stabilité de la formulation. Cette propriété unique est clairement démontrée dans la Figure 2, qui présente la capacité d'adsorption d'humidité de divers additifs améliorant l'écoulement dans différentes conditions d'HR. L'additif optimal de contrôle de l'humidité peut être sélectionné en fonction de l'HR ambiante spécifique de l'environnement de fabrication et de stockage. Le maintien de faibles niveaux d'humidité dans les formulations empêche la migration de l'humidité vers les API, préservant ainsi la stabilité chimique et physique du produit final.

Figure 2 La surface spécifique plus élevée et la porosité interne de la silice SYLOID® FP confèrent une capacité d'adsorption d'humidité supérieure par rapport à d'autres excipients de dioxyde de silicium.

La compression directe offre de nombreux avantages par rapport à d'autres procédés de fabrication de comprimés, notamment une stabilité accrue de la formulation, des coûts de production réduits et des procédures opérationnelles simplifiées. Cependant, la mise en œuvre réussie de la compression directe nécessite des mélanges API-excipients présentant à la fois une excellente coulabilité et compressibilité, ce qui constitue un défi bien reconnu dans le développement de formulations. Le processus de mélange de glissant en deux étapes offre une solution efficace pour préparer de tels mélanges idéaux, en obtenant des propriétés optimales de flux et de compression pour la compression directe tout en maintenant l'homogénéité et la stabilité de la formulation tout au long du processus de fabrication.

Les excipients SYLOID® FP à base de silice peuvent être utilisés dans les deux étapes du processus de mélange de glissant en deux étapes. Dans l'étape de pré-mélange de l'API, SYLOID® AL-1FP (UE) ou SYLOID® 63FP (US) est recommandé pour maximiser la stabilité de l'API. Sa surface spécifique ultra-élevée forme des liaisons hydrogène avec les molécules d'humidité, convertissant l'humidité libre en eau liée avec une grande stabilité. Dans l'étape de mélange secondaire, SYLOID® 244FP est utilisé pour prévenir l'agglomération et la ségrégation des particules pendant le mélange et le traitement ultérieur. SYLOID® 244FP adsorbe une quantité optimale d'humidité pour obtenir des mélanges de poudres fluides, tandis que sa porosité interne retient une quantité suffisante d'eau physiquement adsorbée pour fournir les propriétés plastifiantes et liantes essentielles au traitement des comprimés.

La forme et la taille des particules exercent une influence profonde sur la coulabilité des poudres, la tendance à la ségrégation et l'uniformité du mélange. En général, les particules sphériques présentent de meilleures propriétés d'écoulement que les particules non sphériques, et les particules plus grosses surpassent les plus petites en coulabilité. De plus, une distribution granulométrique plus homogène contribue à améliorer le comportement d'écoulement. La silice SYLOID® FP présente une distribution granulométrique étroite et bien contrôlée, ce qui est essentiel pour maintenir l'uniformité du mélange dans les procédés de compression directe.

La micronisation des particules de silice SYLOID® FP empêche efficacement la ségrégation et améliore considérablement les propriétés d'écoulement des mélanges contenant des principes actifs micronisés ou d'autres excipients micronisés. Cette fluidité accrue facilite non seulement le traitement pharmaceutique général, mais apporte également des avantages particuliers aux opérations de co-traitement et de prémélange.

Les températures élevées ont un effet néfaste sur la fluidité des poudres et peuvent induire un fort mottage. Cet effet est particulièrement prononcé dans les formulations contenant des huiles et des lipides, où même une légère augmentation de température peut entraîner une agglomération significative. Les fluctuations de température peuvent modifier la capacité d'adsorption d'humidité des matériaux et provoquer de la condensation sur les surfaces froides, deux facteurs qui contribuent à la formation de mottage.

Le stockage prolongé de produits pharmaceutiques emballés sous pression, surtout lorsqu'il est combiné à des niveaux d'humidité élevés, peut entraîner un mottage dû au tassement et à l'agglomération des particules.

Liants, matériaux hygroscopiques et formulations contenant de l'huile sont intrinsèquement sujets au mottage. Les produits lyophilisés et cryodéshydratés (par exemple, probiotiques, peptides) rencontrent fréquemment des problèmes de charge électrostatique pendant le traitement. Pour les problèmes électrostatiques, la structure poreuse et les forces capillaires de SYLOID® 244FP permettent une neutralisation efficace des charges, réduisant le comportement électrostatique et minimisant l'adhérence des particules de poudre aux équipements de traitement. Pour les formulations ayant tendance à coller aux surfaces de traitement, l'ajout de poudre de silice finement broyée telle que SYLOID® FP Silica forme un revêtement protecteur à la surface des autres ingrédients, réduisant l'adhérence et empêchant efficacement le mottage et le collage aux parois.

*Pour plus d'informations détaillées sur le procédé de mélange glissant en deux étapes, veuillez demander notre note d'application dédiée.

L'équation de Washburn peut être utilisée pour prédire quantitativement l'humidité des poudres pharmaceutiques. Ses applications potentielles dans le développement de formulations incluent le calcul de la cinétique de libération du médicament, l'optimisation de la composition de la formulation et la détermination des tendances d'adhésion pendant les processus de fabrication.

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

7500 Grace Drive, Columbia, MD 21044, USA

Tél : +1.410.531.4000

Pour plus d'informations sur la silice SYLOID® FP, veuillez visiter : SYLOIDFP.com

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