Desafios e Tendências na Fabricação de Comprimidos
Flexibilidade e abordagens de fabricação bem planejadas poderiam ajudar os fabricantes de medicamentos a enfrentarem esta crescente pressão ocasionada pela mudança no cenário de desenvolvimento de Bio/Pharma.
De um modo geral, as formas de dosagem sólidas orais continuam sendo a escolha mais popular para os fabricantes de medicamentos e pacientes, oferecendo conveniência, simplicidade, custo-efetividade e taxas mais altas de conformidade. Os comprimidos mantiveram por algum tempo a liderança em termos de popularidade na dosagem, mas de acordo com alguns relatos, a tendência crescente no desenvolvimento de medicamentos mais complexos e especializados está levando à necessidade de abordagens de fabricação mais flexíveis e sofisticadas.
Além disso, o crescimento nos mercados emergentes pressionou os fabricantes de doses sólidas a acelerar a produção e, ao mesmo tempo, conseguiu manter os custos em um nível eficiente. Para saber mais sobre os desafios associados com comprimidos e a essas tendências do setor, a Pharmaceutical Technology conversou com Michael Oxford, engenheiro de pesquisa e design da I HOLLAND.
Desafios enfrentados pelos fabricantes
PharmTech: Você poderia destacar os principais desafios que os fabricantes de medicamentos enfrentam ao tentar processar, de forma rápida e econômica, formas/comprimidos orais de dosagem sólida e, ao mesmo tempo, manter a alta qualidade?
Oxford (I Holland): Para produzir eficientemente um comprimido de qualidade, o design é fundamental. Detalhes como o formato, perfil e recursos, como a blended land, são apenas alguns dos fatores que devem ser considerados.
Vamos inicialmente falar sobre a forma. A forma redonda é a mais comum, pois é mais fácil de se produzir. Formas não arredondadas são mais complexas e podem exigir recursos de ferramentais de fabricação especializados. Uma vez que o formato básico tenha sido decidido, reserve um tempo para ver o tamanho. Observe o tipo de compressora disponível para a produção de comprimido, pois isso poderá limitar o tamanho dele. Além disso, se a produção tiver que ser rápida, considere o uso de ferramentais multipontas, o que também pode afetar o tamanho do mesmo.
Um elemento importante do design de comprimidos bem-sucedido é garantir que o blended land funcione. Se o blended land for aplicado incorretamente, uma série de problemas podem ocorrer durante a compactação. Por exemplo, a borda do comprimido pode ser lascada na saída e o revestimento pode eventualmente se acumular na borda do comprimido lascado.
Encontrar o blended land correto aumentará a força e o desempenho do comprimido, resultando em volumes maiores. É importante lembrar que o blended land corretamente selecionado e aplicado fornece benefícios em termos de manuseio, carregamento, configuração, resistência do ferramental e na aparência visual do comprimido.
Considere também o perfil do comprimido. O perfil é afetado por vários aspectos, incluindo o grânulo, requisitos de gravação, processo de revestimento, embalagem e a identidade visual necessária. Além disso, pense no volume e se ele será revestido, pois isso pode representar desafios para o design do comprimido. O revestimento bem-sucedido depende do perfil. Como o núcleo de um comprimido tem dureza reduzida em comparação com o periférico do mesmo, a erosão do núcleo pode ocorrer durante o processo de revestimento. A erosão é causada quando entra em contato com o recipiente de revestimento e outros comprimidos, levando ao desgaste. Essa fraqueza pode ser reduzida evitando concavidades muito profundas.
Um projetista especialista em ferramentais será capaz de projetar e adicionar recursos de fortalecimento adequados, como blended land e alterações de perfil, resultando em um comprimido robusto que pode ser produzido de forma rápida e econômica.
Tempo de permanência (dwell time) e seu impacto
PharmTech: O que dizer do tempo de permanência e seu impacto no processo de compactação?
Oxford (I Holland): Em poucas palavras, o tempo de permanência (dwell time) é o tempo em que a cabeça da punção permanece sob carga total quando em contato com o rolo de compressão. Isso terá um enorme impacto na produção, uma vez que algumas formulações de comprimidos são sensíveis a morfologia e, por isso, requerem uma compressão mais longa.
É muito importante que a quantidade correta de força seja usada pelo tempo certo. Exageradamente ou muito pouco pode resultar em problemas de compactação. Força excessiva ou excesso de pressão na punção podem ocasionar falha no ferramental e danificar a compressora. Por esse motivo, é essencial entender como otimizar corretamente o tempo de permanência.
As influências que podem afetar o tempo de permanência incluem o diâmetro da parte plana da cabeça e formato, o uso da pré-compressão e as rotações por minuto usadas durante a produção. É importante lembrar que o tempo de permanência desempenha um papel significativo na determinação se um comprimido pode ser produzido com sucesso, especialmente aqueles que incorporam formulações que são difíceis de compactar. Nem todas as formulações são sensíveis, pois algumas se comprimem efetivamente a qualquer velocidade; A maioria, no entanto, é muito suscetível à menor mudança.
Ao entender o tempo de permanência necessário para uma formulação, a pesquisa das características da formulação torna-se essencial – é plástica ou elástica? Tem um alto teor de umidade? Todos esses elementos afetarão o tempo de permanência.
O tempo de permanência também pode ser um fator importante para cessar problemas comuns, como aderência, capping ou friabilidade durante a fabricação, por exemplo, com ferramentais específicos que podem ser utilizados sem desacelerar a compressora, portanto a produção é executada satisfatoriamente. Novas punções inovadoras no mercado permitem que os fabricantes de comprimidos alcancem velocidades de compressão mais altas com produtos e formulações desafiadoras sem gastos significativos para aquisição de uma nova compressora.
Todos os fatores de formulação devem ser considerados
PharmTech: Você mencionou que a formulação do medicamento pode afetar o tempo de permanência. Isso tem outras implicações em outros aspectos do processo de produção de comprimidos?
Oxford (I Holland): A formulação pode ter um impacto enorme na qualidade do comprimido e no processo geral. Você deve estar atento em todos os elementos da formulação; por exemplo, a formulação tem um alto teor de umidade? Tem ingredientes abrasivos ou corrosivos? Há toda uma série de fatores a ser considerado. A composição geral da formulação deve ser estudada para que os ferramentais corretos possam ser utilizados para refletir a formulação sendo comprimida e garantir um produto final livre de defeitos de qualidade.
Um dos principais problemas encontrados é o da formulação aderente ou abrasiva. Olhando para o último problema, algumas formulações contêm ingredientes não refinados, duros e abrasivos, o que torna a produção um desafio. Formulações com esta composição, quando comprimidas repetidamente, podem raspar ou penetrar na superfície do ferramental. A abrasão pode levar à erosão dos detalhes da ponta da punção, como a gravação do logotipo e outras especificações de identificação. Eventualmente, esse desgaste pode levar à variação de peso, aderência e outros problemas, resultando no descarte da punção.
A abrasão pode ser resolvida através do uso de aço premium resistente ao desgaste. É importante entender completamente as diferenças entre a seleção de aços, pois eles têm uma variedade de vantagens e desvantagens. Um exemplo é que alguns aços resistentes ao desgaste podem ser menos propensos a fraturas em algumas aplicações, devido à redução da tenacidade e resistência à tração. Se a troca para um aço superior não oferecer a resistência de desgaste extra necessária, então um aço metalúrgico em pó proporcionará uma resistência maior ao desgaste.
Se a seleção de um aço resistente ao desgaste não for suficiente, um revestimento resistente pode ser aplicado ao ferramental para oferecer mais resistência e prolongar sua vida útil. O revestimento correto não apenas adiciona resistência ao desgaste, mas também oferece benefícios em termos de proteção contra corrosão e propriedades antiaderentes. Existem revestimentos no mercado que são cerca de cinco vezes mais duros que os aços para ferramentais de comprimidos normais. Estes revestimentos podem aumentar a resistência das ferramentas em comparação com as não revestidas e podem prolongar a vida útil em mais de 900%, seguindo pesquisas e exemplos de trabalho da I HOLLAND.
Comprimido aderente
PharmTech: Como você destacou anteriormente, o comprimido aderente pode ser um problema comum; quais opções estão disponíveis para ajudar a superar este problema?
Oxford (I Holland): A aderência é o problema mais comum e que nos deparamos diariamente. Por ser uma questão dominante na produção de comprimidos, a I HOLLAND investigou a causa da formulação aderente e desenvolveu o “TSAR Predict”. É um modelo preditivo algorítmico que calcula o revestimento antiaderente ideal para aplicar ao ferramental de compressão com base nas propriedades e características da formulação. Podemos identificar o revestimento de punção ou de matriz mais adequado para formulações aderente, o que pode eliminar a necessidade de realizar testes no campo.
Podem haver muitas razões para a aderência, das forças de Van der Walas à ação capilar associada ao alto teor de umidade, ou, inversamente, à adesão devido a eletricidade estática gerada em condições muito secas. Como as propriedades físicas de qualquer formulação aderente são únicas, não existe uma solução antiaderente única. A aplicação de uma ferramenta preditiva desenvolvida especificamente para reconhecer a solução de revestimento para punções ou matrizes correta para uma formulação aderente é a resposta que economizará muito tempo e dinheiro.
Seleção de ferramentais
PharmTech: Quais são algumas das suas principais dicas e truques para a melhor seleção de ferramentais?
Oxford (I Holland): A escolha correta do aço ferramenta pode ter um impacto enorme na produção e é uma das considerações mais importantes. O material do ferramental deve ser balanceado para proporcionar um ótimo desempenho e durabilidade. Uma boa seleção de aço alcançará o melhor equilíbrio possível de várias propriedades, incluindo resistência à abrasão e à corrosão, resistência à compressão, dureza e resistência a lascas e trincas, estrutura limpa, boa usinagem e capacidade de moldagem. As punções e matrizes são os principais componentes a serem interligados com pós e grânulos, portanto, devem ser metalurgicamente robustos. Se a escolha do aço ferramenta for errada, a compressão de, por exemplo, formulações abrasivas, resultará em diversos problemas.
Para selecionar o ferramental certo, consulte um especialista em ferramental de comprimidos e forneça o máximo de informações possíveis. Com anos de experiência, eles podem oferecer conselhos sobre os ferramentais mais adequados para o trabalho.
Tendências de comprimidos
PharmTech: Você já presenciou alguma tendência significativa na produção de comprimidos na última década que teve um impacto positivo/negativo na indústria? E quais são suas previsões para a próxima década?
Oxford (I Holland): Talvez uma das tendências mais significativas nos últimos 10 anos seja o uso de ferramental multipontas. A produção de medicamentos oral de dose sólida está aumentando. Para acompanhar a demanda, os fabricantes precisam implementar melhorias nos processos de produção para fabricar comprimidos com eficiência. Ferramental multipontas transformou a forma como os comprimidos são produzidos e agora é considerado uma das formas mais produtivas na fabricação de comprimidos.
A implementação bem-sucedida de ferramental multipontas pode reduzir a necessidade de investir em compressoras adicionais, reduzindo, portanto, o gasto geral de capital. O número de set-ups de ferramentas por lote de produção também pode ser reduzido e lotes de produtos são concluídos rapidamente, diminuindo o tempo total de produção. Também beneficia os medicamentos que precisam ser comprimidos em um curto espaço de tempo do preparo da formulação.
Na próxima década, prazos de entrega mais curtos e implicações de custos irão pressionar os fabricantes a investir em novas tecnologias e processos. Existem também rigorosos requisitos de qualidade que a indústria farmacêutica deve aplicar. Estes requisitos estão levando à necessidade de melhorar a produção por meio de ferramentais de compressão duráveis e associado a manutenção do equipamento.
A implementação de fabricação contínua para aumentar o volume será uma tendência importante no futuro e que ajudará a reduzir o tempo de reação e o tempo de colocação no mercado. Na I HOLLAND, projetamos recentemente um produto que visa maximizar o tempo de atividade. O XDF (eXtended Dwell Flat), a nova forma de cabeça elíptica patenteada, foi criada para aumentar o tempo de permanência nas compressoras existentes sem a necessidade de modificações. À medida em que a importância do aumento da produtividade continua a crescer, soluções adaptáveis, como o XDF, permitirão aos fabricantes atender às demandas e tendências futuras do setor.
