
Mejora continua en el recubrimiento de tabletas y la granulación Avances en diseño y operación de equipo
Martin Hack y Dejan Djuric
Recubrimiento de Tabletas y Granulado en Seco
Martin Hack y Dejan Djuric
La alta eficiencia en las operaciones unitarias es un prerrequisito para lograr mejoras generales en la manufactura de formas farmacéuticas sólidas. Los autores examinan avances recientes en diseño y operación de equipos en atomizado, secado y mezclado para mejorar el proceso de recubrimiento de tabletas.
El costo es un asunto crucial para las compañías farmacéuticas, los fabricantes de genéricos y los CMOs, los cuales deben estar atentos a los costos operacionales generales del equipo así como a los costos iniciales de capital. El proceso de alta eficiencia en la manufactura de formas farmacéuticas sólidas es un objetivo deseado, y los recubridores de tabletas y los granuladores han pasado por mejoras en la tecnología para lograr la mejora continua en estas operaciones.
Mejoras en la manufactura de formas farmacéuticas sólidas
Para evaluar las mejoras en la manufactura de formas farmacéuticas sólidas, uno debe examinar los avances en el diseño y la operación de equipos para el atomizado, secado y mezclado para mejorar el proceso general de recubrimiento de tabletas. Se describe lo más destacado de tales avances.
Recubrimiento de tabletas. Las mejoras a las tecnologías de recubrimiento de tabletas están ayudando a los fabricantes farmacéuticos a alcanzar mayor uniformidad y reducción de desechos. Estas mejoras se deben en su mayor parte a los avances en el sistema de mezclado, así como en el bombo y la configuración del flujo de aire. El recubrimiento de tabletas consiste en tres pasos principales: atomizado, secado y mezclado. Cada paso debe estar calibrado con los otros para optimizar el proceso completo.
Atomizado. El equipo de atomizado incluye los tipos de boquilla, el número y tipo de pistolas y el espaciado de pistola a pistola. Los parámetros de proceso incluyen la velocidad del atomizado, la distancia y ángulo de la pistola al lecho de las tabletas, la presión del aire de atomización y el patrón de la presión del aire. Las boquillas de la pistola de atomización son claves para el recubrimiento eficiente y las boquillas que crean un patrón de rocío oval y un ángulo del rocío de 50° a 60° trabajan mejor. La configuración de la barra de atomización dictará la cantidad de traslape rocío-cono. Un ligero traslape de los conos de rocío de cada boquilla puede ser deseable para una cobertura consistente; sin embargo, demasiado traslape llevará a una sobrehumectación localizada del lecho de las tabletas. En la mayoría de los casos, la distancia pistola a lecho irá de 6 pulg. a 10 pulg. aunque la distancia real depende de la fuerza de la presión del aire de atomización y el patrón de la presión del aire sobre el tamaño del bombo de recubrimiento.
Secado. El secado de la suspensión de recubrimiento tiene lugar durante la atomización y cuando se esparce sobre la superficie de la tableta. La temperatura del aire de entrada, el flujo y humedad del volumen del aire de entrada y el grado de perforación del bombo controlan el secado. Estos parámetros deben estar controlados en una manera que evita la sobrehumectación pero no causa el secado por aspersión. La manera en que el aire se mueve a través del bombo de recubrimiento también influye el secado. La mayoría de los bombos de recubrimiento extraen aire de la parte superior del bombo y lo sacan por un lado. Otros colocan tanto la entrada como la salida en la base del bombo. No importa dónde está la entrada y la salida, el objetivo es manejar el aire de manera que se minimice la turbulencia y el calor excesivo en la zona del atomizado. Debe alcanzarse un equilibrio entre la temperatura y el volumen del aire de entrada y la velocidad del atomizado.
Una vez que los elementos básicos del recubrimiento de tabletas son entendidos, el fabricante puede decidir cuales características del recubridor de tabletas se adaptan mejor a su forma farmacéutica sólida.
Mezclado. El mezclado es un prerrequisito para un recubrimiento homogéneo y uniforme. Idealmente, la acción del bombo mezclará las tabletas de manera que cada una esté expuesta por igual al rocío. Hacerlo así depende de la geometría del bombo y del uso de deflectores, espirales, barras elevadoras u otros componentes. Muchos bombos comunes tienen un diámetro que excede su longitud. Esta relación puede crear un lecho de tabletas demasiado profundo para un mezclado efectivo. No es poco común encontrar puntos muertos en la mitad de estos lechos de tabletas. Tales puntos muertos pueden causar sobrehumectación y la formación de grumos o gemelos, lo cual puede dañar las tabletas.
Para romper o evitar los grumos y las zonas muertas, algunos bombos están adaptados con un dispositivo llamado deflector o pala. La pala está fija dentro del bombo de recubrimiento, de manera que conforme gira el bombo, las tabletas contactan con la pala, dirigiéndolas hacia afuera. Aunque la inserción de la pala puede mejorar el mezclado, puede incrementar el riesgo de rompimiento de tabletas. Un enfoque alternativo es usar un bombo cuya longitud exceda a su diámetro y que incorpore deflectores helicoidales para un mezclado suave de las tabletas. El bombo más largo crea un lecho poco profundo de tabletas que está libre de zonas muertas. Los deflectores helicoidales superior e inferior exponen todas las tabletas al atomizado igualmente. Esta configuración permite velocidades de atomizado más elevadas, lo cual acorta el tiempo requerido para recubrir las tabletas en cada lote.
El papel del diseño del equipo de recubrimiento en la manufactura
Una vez que los fabricantes farmacéuticos entienden los elementos básicos del recubrimiento de tabletas, pueden determinar cuáles características del recubridor de tabletas se adaptan mejor a su forma farmacéutica sólida. Por ejemplo, apoyándose en un recubridor cuya longitud del bombo de recubrimiento excede su diámetro crea un lecho de tabletas poco profundo que promueve la exposición de las tabletas al atomizado. También permite la instalación de más boquillas sobre el lecho de lo que es posible en los bombos convencionales. Esta combinación mejora exponencialmente la uniformidad del recubrimiento. Sin embargo, existe un límite para el número de boquillas que deben añadirse. Los fabricantes deben ponderar el beneficio de agregar boquillas contra el riesgo de sobrehumectar el lecho de tabletas. Es mejor utilizar suficientes boquillas para cubrir el lecho evitando o minimizando al mismo tiempo el traslape.