Embed Size (px)
Citation preview
«Фармацевтическая отрасль», декабрь № 6 (47) 2014
Тема номера: нанесение покрытий на таблетки
38
Причины нанесения оболочек могут быть весьма разно-образны. К основным из них
относятся:• Защита от воздействия факто-
ров окружающей среды, в част-ности от света, кислорода, вла-ги, механических повреждений и т. п.
• Использование цветных оболо-чек для облегчения идентифи-кации и улучшения внешнего вида.
• Введение активного фарма-цевтического ингредиента (АФИ) в состав оболочки во из-бежание химической несовме-стимости или для обеспечения последовательного высвобож-дения АФИ.
• Облегчение процесса фасовки таблеток благодаря использо-ванию высокоскоростного обо-рудования.
• Маскировка неприятного вкуса.• Облегчение проглатывания
таб леток и капсул.
• Защита определенных отделов пищеварительного тракта от воздействия АФИ.
• Обеспечение модифицированно-го высвобождения АФИ: высво-бождение в тонкой или толстой кишке, рН-зависимое или время-зависимое высвобождение.Отмечая преимущества от нане-
сенных оболочек, необходимо от-метить, что данный процесс являет-ся достаточно трудоемким, длитель-ным и требует участия высококва-лифицированного персонала.
Традиционно к оболочкам предъявляется ряд требований. Во время нанесения оболочки не должны слипаться, они должны быть стабильными и достаточно прочными для осуществления по-следующих стадий производства и транспортировки. К основным ти-пам оболочек относят сахарную, пленочную и прессованную, в то время как основными промыш-ленно применимыми методами на-несения оболочек являются:
1. Нанесение оболочек методом дражирования.
2. Нанесение пленочных оболо-чек в установках барабанного типа.
3. Нанесение оболочек методом плавления в установках бара-банного типа.
4. Нанесение оболочек в установ-ке центробежного типа.
5. Нанесение оболочек в установ-ке роторного типа.
6. Нанесение пленочных оболо-чек в псевдоожиженном слое.
7. Нанесение оболочек методом распыления расплава в псев-доожиженном слое.
8. Нанесение прессованного по-крытия.
9. Нанесение электростатическо-го покрытия.К основным факторам, влия-
ющим на процесс нанесения
оболочек, относят: свойства ядер, состав и свойства оболочки, выбранный метод нанесения, ис-пользуемое оборудование и пара-
Нанесение оболочек на поверхность твердых лекарственных форм (ТЛФ): таблеток, капсул, кристаллов, гранул, пеллет для формирования дополнительного слоя со свойствами, отличными от предыдущего, для получения дополнительных преимуществ широко используется в фармацевтической отрасли
КРАТКИЙ ОБЗОР
применяемых в промышленности технологий
нанесения оболочек для твердых пероральных лекарственных форм
«Фармацевтическая отрасль», декабрь № 6 (47) 2014
Тема номера: нанесение покрытий на таблетки
39
метры процесса, оборудование для автоматизации процесса и вспомогательное оборудование. Остановимся более подробно на методах нанесения и используе-мом оборудовании.
Нанесение оболочек методом дражированияНанесение сахарных оболочек методом дражирования долгое время доминировало над други-ми методами и до сих пор широко используется в пищевой про-мышленности. В фармацевтиче-ской отрасли на сегодняшний день к данному методу прибегают достаточно редко. Внедрению и использованию этого метода на отечественных предприятиях способствовали результаты ис-следования в области технологии производства дражированных таблеток, выполненные профес-сором Петром Дмитриевичем Пашневым. Основным компонен-том оболочки является сахар в сочетании с пластификатором и другими функциональными вспо-могательными веществами.
Для реализации метода ис-пользуют дражировочный котел и предварительно приготовлен-ную сахарную суспензию (рис. 1). Ядра засыпают в котел, уста-навливают соответствующий угол наклона и приводят котел в движение с заданной скоростью. Затем обеспечивают подачу су-хого теплого и отвод отработан-ного воздуха – нагревают таб-летки. Порциями подливают в котел сахарную суспензию, дают время для высыхания и отверде-ния компонентов сахарной су-спензии на поверхности ядер, после чего повторяют процедуру до получения желаемого приро-ста массы таблеток. После нане-сения сахарного покрытия для придания таблеткам блеска в котел к теплым таблеткам до-бавляют воск или глянцеваль-ную мастику. Таблетки охлажда-ют и выгружают из котла.
Данный метод имеет ряд не-достатков: толстая и неравно-мерная оболочка, длительный процесс нанесения оболочки, относительно высокая стои-мость, высокий процент потерь / отходов, сложности, связанные с автоматизацией процесса.
Нанесение пленочных оболочек в установках барабанного типаВ отличие от сахарного покрытия, основным компонентом пленочно-го покрытия является полимер, а в состав пленкообразующего рас-твора / суспензии, как правило, дополнительно входят пластифи-катор, пигмент и растворитель. В качестве растворителя часто вы-ступает вода или изопропанол. Для нанесения пленочной оболоч-ки в рабочей камере на движущи-еся таблетки непрерывно распы-ляется пленкообразующая суспен-зия, в то время как в камеру по-дается осушающий, а из камеры –отработанный газ. Пленочные оболочки являются более совре-менными и на сегодняшний день наиболее часто используемыми в фармацевтической отрасли. Пле-ночные оболочки, в отличие от са-харных, повторяют контуры и ре-льеф лекарственной формы (что в
том числе важно для таблеток с логотипом) и могут с успехом ис-пользоваться в количестве от 1 % массы ядра.
Для нанесения пленочного по-крытия изначально использовали дражировочные котлы, которые благодаря развитию инженерной мысли и автоматизации впослед-ствии эволюционировали в более надежные и удобные установки барабанного типа для нанесения пленочных покрытий. Большие из-менения претерпели также фор-сунки для распыления и система их позиционирования (рис. 2), форма котла / барабана и его направля-ющих, система загрузки / разгруз-ки и очистки.
При попытке оптимизации теп-ломассообменного процесса на-несения пленочного покрытия конструкторы пытались макси-мально эффективно использовать осушающий воздух, параллельно обеспечивая более быстрый отвод влаги, привнесенной вместе с су-спензией. Появились модели уста-новок с погружающимися в слой движущихся таблеток перфориро-ванными лопастями, а также бара-банов с перфорированным дном (рис. 3).
Нанесение оболочек методом плавления в установках барабанного типаУстановки с неперфорированным барабаном могут использоваться для нанесения оболочек методом плавления. В данном случае в ка-честве основного компонента не-прерывной фазы оболочки высту-пает легкоплавкий компонент.
Рис. 1. Дражировочный котел и емкость для приготовления суспензии
Рис. 2. Форсунки установки GS Evolution компании IMA
Рис. 3. Перфорированные лопасти установки GS HT-HE-HP производства компании IMA
«Фармацевтическая отрасль», декабрь № 6 (47) 2014
Тема номера: нанесение покрытий на таблетки
40
Смесь компонентов оболочки по-дается в барабан установки при помощи специального дозирую-щего устройства, а процесс обра-зования пленки регулируется тем-пературой входящего воздуха (рис. 4).
Нанесение оболочек в установке центробежного типаК основному преимуществу уста-новок центробежного типа в сравнении с барабанными мож-но отнести относительно низкое механическое воздействие на
ядра. Установки центробежного типа обеспечивают движение ядер снизу вверх по расширяю-щейся кверху стенке чашеобраз-ной камеры за счет центробеж-ной силы (рис. 5). После достиже-ния верхнего края камеры ядра направляются на внутренний усе-ченный конус, сужающийся кни-зу, по которому перемещаются по затухающей спирали сверху вниз. Под внутренним усеченным кону-сом на центральной вертикаль-ной оси рабочей камеры распо-ложена форсунка с углом распы-
ления 360°. Капли распыленной суспензии пленочного покрытия встречаются с ядром, находя-щимся в свободном падении. В рабочую камеру снизу вверх по-дается теплый осушающий воз-дух, а сверху отводится отрабо-танный. Установки центробежно-го типа встречаются на фарма-цевтических предприятиях отно-сительно реже. Данный тип уста-новок больше подходит для на-несения оболочек на таблетки и капсулы.
Нанесение оболочек в установке роторного типаРабочая камера установок ротор-ного типа состоит из неподвижно-го вертикального цилиндра – ста-тора и вращающейся в его осно-вании чаши (или диска) – ротора (рис. 6). Ядра приводятся в движе-ние за счет центробежной силы ротора, отбрасывающего ядра к стенкам рабочей камеры, кото-рые через какое-то время под си-лой тяжести возвращаются обрат-но на край вращающейся чаши. Могут использоваться как фор-сунки, находящиеся в плоскости
Рис. 4. Устройство для дозирования пленкообразующего порошка в установке GS HT-HE-HP производства компании IMA (слева) и принципиальная схема образования пленки методом плавления
Рис. 5. Схема нанесения пленочного покрытия в центробежной установке VCC 5 производства компании Diosna
Рис. 6. Принципиальная схема нанесения оболочек с использованием установки роторного типа производства компании Hoopman equipment & engineering b.v.
«Фармацевтическая отрасль», декабрь № 6 (47) 2014
Тема номера: нанесение покрытий на таблетки
41
неподвижной цилиндрической стенки, которые направлены по ходу движения таблеток, так и форсунка с углом распыления 360° или вращающийся диск на центральной вертикальной оси цилиндрической камеры. Данный тип установок подходит для нане-сения оболочек на таблетки, кап-сулы, микротаблетки, пеллеты и гранулы, но встречается на пред-приятиях довольно редко.
Нанесение пленочного покрытия в псевдоожиженном слоеУстановки псевдоожиженного слоя с успехом применяют для на-несения пленочных покрытий на небольшие таблетки, пеллеты, гранулы и кристаллы. Современ-ное оборудование для нанесения пленочных покрытий в псевдо-ожиженном слое, как правило, от-личается конструкцией воздухо-распределительного диска, типом и расположением форсунок, обе-спечивающих верхнее, нижнее или тангенциальное распыление (рис. 7).
Нанесение оболочек методом распыления расплава в псевдоожиженном слоеУстановки псевдоожиженного слоя могут с успехом применять-ся для нанесения оболочек, со-стоящих преимущественно из легкоплавких компонентов, чаще всего липидов. С этой целью в специальной емкости с рубашкой готовится расплав, который пе-редается на форсунку к рабочей камере установки псевдоожи-женного слоя по обогреваемым шлангам. В рабочую камеру че-рез форсунку распыляется рас-плав, а через воздухораспреде-лительный диск поступает охлаж-денный воздух. После распыле-ния на частицу попадает капля расплава, которая затем расте-кается и отвердевает.
Метод нанесения прессованной оболочкиПредварительно готовится таб-летка-ядро. Для изготовления та-блетки с прессованным покрыти-ем в матрицу большого размера помещают половину смеси обо-лочки, затем сверху на загружен-ную смесь по центру механиче-ским способом – таблетку-ядро.
После предварительного прессо-вания оставшееся пространство заполняют второй половиной смеси оболочки и прикладывают основное усилие прессования. Для производства используют специальные таблеточные прес-сы (рис. 9). К дизайну таб леток с прессованным покрытием чаще всего прибегают, чтобы разделить несовместимые компоненты (одно в ядре, другое в оболочке). Для минимизации контакта между ядром и прессованым покрытием на ядро может быть дополнитель-но нанесена инертная оболочка. Примером таблетки с прессован-ным покрытием (рис. 8) может служить комбинированный пре-парат артесуната и амодиахина (Arsucam®).
Нанесение электростатического покрытияПри использовании электростати-ческого метода нанесения поро-шок для покрытия распыляют че-рез зону сильного электрического поля при высокой концентрации свободных ионов. Проходя через эту зону, частицы заряжаются. Процесс заряда частиц порошка в электрическом поле коронного разряда описывается формулой Потенье. На величину заряда ча-стиц наиболее сильно влияют сила поля, размер и форма частиц порошка, а также количество вре-мени, которое частица проводит в зоне электрического поля. Дан-ный метод пока не получил широ-кого применения в фармацевти-ческой отрасли, хотя в смежных отраслях успел себя хорошо заре-комендовать.
Благодаря своим разнообраз-ным свойствам, главным образом зависящих от входящих в состав полимеров, пленочные оболочки на сегодняшний день наиболее широко используются в производ-стве ТЛФ. Диапазон выбора уста-новок для нанесения пленочных оболочек весьма широк. Промыш-ленные установки отличаются между собой как принципиальны-ми конструкторскими подходами, так и различными деталями, что дает возможность заказчику вы-брать наиболее подходящее обо-рудование, соответствующее его требованиям. Следует отметить,
Рис. 7. Воздухораспределительный диск с расположением форсунок, обеспечивающих тангенциальное распыление в установке Bohle Uni Cone BUC
Рис. 8. «Таблетка в таблетке»
Рис. 9. Модуль таблеточного пресса производства компании Кikusui для реализации «таблетки в таблетке»
что приверженность к типу устано-вок для нанесения оболочек, как правило, отличается в разных ре-гионах. В большей степени это об-условлено исторически сложив-шейся географией влияния компа-ний-производителей, практиче-ским опытом компаний-пионеров и маркетинговой активностью компаний, промотирующих обору-дование в данном регионе.
По материалам зарубежной прессы подготовил Валентин Могилюк
№ 6 (47)
К Ь
2014
р. 38
Тема номера:
нанесение покрытий на таблетки
р. 52
Тема номера:
лучшие инженерные решения для фармы
р. 47
Э Е
Е Е Ы
ви ь в о ии « ио »
+7 (495) 721-29-35
