Per la corretta manipolazione di principi attivi farmaceutici (API) in polvere ed eccipienti, un'eccellente scorrevolezza è di fondamentale importanza. Le polveri che tendono ad agglomerarsi o a presentare scarsa scorrevolezza pongono sfide significative nel trasporto e nel dosaggio accurato. Il raggiungimento di una miscelazione omogenea tra API e altri componenti della formulazione è compromesso in presenza di problemi di agglomerazione, adesione alle pareti o carica elettrostatica.

L'incorporazione di un piccolo dosaggio (0,2-2%) di silice SYLOID® FP può migliorare efficacemente le proprietà di scorrimento delle formulazioni farmaceutiche. La struttura porosa ingegnerizzata con precisione della silice SYLOID® FP consente interazioni intermolecolari uniche, regolazione della carica e generazione di forze capillari, conferendo così alle formulazioni caratteristiche di scorrimento libero superiori, prestazioni come glidante ed effetti antiagglomeranti.

SYLOID® 244FP, AL-1FP (per il mercato UE) e 63FP (per il mercato USA) sono eccipienti a base di silice amorfa sintetica. Prodotti in condizioni rigorosamente controllate, garantiscono un'eccezionale purezza chimica. W. R. Grace & Co.-Conn. è il produttore esclusivo di SYLOID® FP Silica, fornendo completa tracciabilità e custodia della catena di approvvigionamento. Tutte le qualità di SYLOID® FP Silica sono certificate per essere conformi ai più recenti requisiti monografici per il Diossido di Silicio nella United States Pharmacopeia - National Formulary (USP-NF), la Silice Idratata nella Japanese Pharmaceutical Excipients (JPE) e la Silice Colloidale Idratata nella European Pharmacopoeia (EP).

Il comportamento del flusso delle polveri è influenzato da una combinazione di fattori, tra cui le caratteristiche intrinseche delle materie prime, le interazioni interparticellari, le proprietà superficiali dei materiali di contatto e varie condizioni ambientali. Le sfide più comuni legate al flusso nella produzione farmaceutica includono l'impaccamento, l'adesione alle pareti e la carica elettrostatica. Questa relazione è illustrata nel grafico sottostante, che correla la forza richiesta per iniziare e sostenere il flusso della polvere con la velocità di movimento della polvere.

Zona di scorrevolezza libera Zona di agglomerazione

Figura 1 È necessaria una maggiore forza di innesco per mettere in moto la polvere stazionaria, e questa forza diminuisce man mano che la polvere mantiene il flusso. L'agglomerazione si verifica tipicamente nella fase iniziale caratterizzata da alta forza e bassa velocità di flusso, mentre la scorrevolezza libera viene progressivamente migliorata con l'aumento della velocità di flusso.

I prodotti farmaceutici igroscopici, come gli API di origine vegetale, i farmaci anti-infettivi, le formulazioni liofilizzate, i probiotici e molti altri, tendono ad adsorbire l'umidità atmosferica in base all'umidità relativa (UR) ambientale, portando all'agglomerazione delle particelle e alla loro appiccicosità. L'agglomerazione può verificarsi anche quando le polveri non sono completamente asciutte, o quando l'umidità migra sulla superficie delle particelle dopo la fase di essiccazione nei processi di granulazione umida.

SYLOID® FP Silica è una polvere di silice micronizzata altamente porosa. Quando aggiunta alle formulazioni, la sua elevata porosità consente l'adsorbimento di una notevole quantità di umidità, mantenendo il prodotto asciutto e migliorando la stabilità della formulazione. Questa proprietà unica è chiaramente dimostrata nella Figura 2, che presenta la capacità di adsorbimento dell'umidità di vari additivi che migliorano il flusso in diverse condizioni di UR. L'additivo ottimale per il controllo dell'umidità può essere selezionato in base all'UR ambientale specifica dell'ambiente di produzione e stoccaggio. Mantenere bassi livelli di umidità nelle formulazioni previene la migrazione dell'umidità verso gli API, preservando così la stabilità chimica e fisica del prodotto finale.

Figura 2 L'elevata area superficiale specifica e la porosità interna della silice SYLOID® FP conferiscono una capacità di adsorbimento dell'umidità superiore rispetto ad altri eccipienti a base di biossido di silicio.

La compressione diretta offre numerosi vantaggi rispetto ad altri processi di produzione di compresse, tra cui una maggiore stabilità della formulazione, costi di produzione inferiori e procedure operative semplificate. Tuttavia, l'implementazione efficace della compressione diretta richiede miscele API-eccipienti con eccellente scorrevolezza e comprimibilità, una sfida ben riconosciuta nello sviluppo delle formulazioni. Il processo di miscelazione del glidante in due fasi fornisce una soluzione efficace per preparare tali miscele ideali, ottenendo proprietà ottimali di scorrevolezza e compressione per la compressione diretta, mantenendo al contempo l'omogeneità e la stabilità della formulazione durante tutto il processo di produzione.

Gli eccipienti a base di silice SYLOID® FP possono essere utilizzati in entrambe le fasi del processo di miscelazione dei fluidificanti in due fasi. Nella fase di pre-miscelazione dell'API, si raccomanda SYLOID® AL-1FP (UE) o SYLOID® 63FP (USA) per massimizzare la stabilità dell'API. La sua area superficiale specifica ultra-elevata forma legami idrogeno con le molecole di umidità, convertendo l'umidità libera in acqua legata con elevata stabilità. Nella fase di miscelazione secondaria, SYLOID® 244FP viene impiegato per prevenire l'agglomerazione e la segregazione delle particelle durante la miscelazione e le successive lavorazioni. SYLOID® 244FP adsorbe una quantità ottimale di umidità per ottenere miscele di polveri scorrevoli, mentre la sua porosità interna trattiene una quantità sufficiente di acqua fisicamente adsorbita per fornire le proprietà plastificanti e leganti essenziali per la lavorazione delle compresse.

La forma e la dimensione delle particelle esercitano una profonda influenza sulla scorrevolezza della polvere, sulla tendenza alla segregazione e sull'uniformità della miscela. In generale, le particelle sferiche mostrano migliori proprietà di scorrimento rispetto a quelle non sferiche, e le particelle più grandi superano quelle più piccole in scorrevolezza. Inoltre, una distribuzione dimensionale delle particelle più omogenea contribuisce a migliorare il comportamento di scorrimento. SYLOID® FP Silica presenta una distribuzione dimensionale delle particelle stretta e ben controllata, che è fondamentale per mantenere l'uniformità della miscela nei processi di compressione diretta.

La micronizzazione delle particelle di silice SYLOID® FP previene efficacemente la segregazione e migliora significativamente le proprietà di scorrimento delle miscele contenenti API micronizzati o altri eccipienti micronizzati. Tale migliorata scorrevolezza non solo facilita la lavorazione farmaceutica generale, ma apporta anche benefici particolari alle operazioni di co-processing e pre-miscelazione.

Temperature elevate hanno un effetto dannoso sulla scorrevolezza libera delle polveri e possono indurre un forte agglomeramento. Questo effetto è particolarmente pronunciato nelle formulazioni contenenti oli e lipidi, dove anche un leggero aumento della temperatura può portare a un'agglomerazione significativa. Le fluttuazioni di temperatura possono alterare la capacità di adsorbimento dell'umidità dei materiali e causare condensa su superfici fredde, entrambi fattori che contribuiscono alla formazione di agglomerati.

La conservazione prolungata di prodotti farmaceutici confezionati sotto pressione, specialmente se combinata con alti livelli di umidità, può causare l'impaccamento dovuto alla compattazione e all'agglomerazione delle particelle.

Leganti, materiali igroscopici e formulazioni contenenti olio sono intrinsecamente inclini all'impaccamento. Prodotti liofilizzati e liofilizzati (ad es. probiotici, peptidi) incontrano frequentemente problemi di carica elettrostatica durante la lavorazione. Per i problemi elettrostatici, la struttura porosa e le forze capillari di SYLOID® 244FP consentono un'efficiente neutralizzazione della carica, riducendo il comportamento elettrostatico e minimizzando l'adesione delle particelle di polvere alle attrezzature di lavorazione. Per le formulazioni con tendenza ad aderire alle superfici di lavorazione, l'aggiunta di polvere di silice finemente macinata come SYLOID® FP Silica forma un rivestimento protettivo sulla superficie di altri ingredienti, riducendo l'adesione e prevenendo efficacemente l'impaccamento e l'adesione alle pareti.

*Per informazioni più dettagliate sul processo di miscelazione glidant in due fasi, si prega di richiedere la nostra nota applicativa dedicata.

L'equazione di Washburn può essere utilizzata per prevedere quantitativamente la bagnabilità delle polveri farmaceutiche. Le sue potenziali applicazioni nello sviluppo di formulazioni includono il calcolo della cinetica di rilascio del farmaco, l'ottimizzazione della composizione della formulazione e la determinazione delle tendenze di adesione durante i processi di produzione.

Equazione di Washburn: $$L^2=(C \times r) \times \gamma \times cos\Phi / 2 \times \et$$

7500 Grace Drive, Columbia, MD 21044, USA

Tel: +1.410.531.4000

Per maggiori informazioni sulla Silice SYLOID® FP, visitare: SYLOIDFP.com

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