Menú de contenido
● Introducción a la extrusión de fusión en caliente
>> Principio de trabajo de extrusión de fusión en caliente
● Criterios para la selección de polímeros
>> 1. Propiedades termoplásticas
>> 2. Temperatura de transición de vidrio (TG)
>> 3. Estabilidad térmica
>> 4. Viscosidad de derretimiento
>> 5. Higoscópica
>> 6. Solubilidad
>> 7. Requisitos regulatorios
● Polímeros de uso común en HME
● Equipo farmacéutico de extrusión de fusión en caliente
>> Características de extrusores de tornillo de doble
● Aplicaciones de extrusión de fusión en caliente
● Desafíos y direcciones futuras
● Conclusión
● Preguntas frecuentes
>> 1. ¿Cuáles son los factores principales a considerar al seleccionar un polímero para HME?
>> 2. ¿Cómo afecta la temperatura de transición de vidrio (TG) el proceso HME?
>> 3. ¿Cuáles son las ventajas de usar extrusoras gemelas en HME?
>> 4. ¿Se puede utilizar HME para formulaciones de liberación controlada?
>> 5. ¿Cómo mejora la HME la solubilidad en el fármaco?
● Citas:
Fusión en caliente Extrusion (HME) es una tecnología versátil y ampliamente utilizada en la industria farmacéutica para el desarrollo de dispersiones sólidas amorfas (TEA), sistemas de liberación controlada y otras formulaciones de medicamentos especializados. El proceso implica la fusión y la mezcla de ingredientes farmacéuticos activos (API) con polímeros y otros excipientes para crear un producto uniforme con una mayor solubilidad y estabilidad. La elección del polímero es crucial en HME, ya que afecta directamente la estabilidad física, la solubilidad y las características de liberación del producto final.
Introducción a la extrusión de fusión en caliente
La extrusión de fusión en caliente es un proceso continuo que ofrece varias ventajas sobre los métodos tradicionales de procesamiento por lotes, que incluyen una mejor uniformidad del producto, una generación de polvo reducido y una mayor eficiencia de fabricación. Es particularmente beneficioso para los fármacos mal solubles, ya que permite la formación de soluciones sólidas a nivel molecular, mejorando la biodisponibilidad de los fármacos.
Principio de trabajo de extrusión de fusión en caliente
El proceso HME implica varios pasos clave:
1. Alimentación: la API y el polímero se alimentan al extrusor.
2. Melto: los materiales se derriten y se suavizan en el barril calentado.
3. Mezcla: la mezcla fundida se mezcla completamente bajo fuerzas de cizallamiento altas.
4. Extrusión: la mezcla uniforme se forja a través de un dado para formar la forma deseada.
5. Enfriamiento y conformación: el extrudato se enfría y se forma según sea necesario.
Criterios para la selección de polímeros
Seleccionar el polímero derecho para HME implica considerar varios factores críticos:
1. Propiedades termoplásticas
Los polímeros deben exhibir un comportamiento termoplástico, lo que significa que pueden ablandar y deformarse cuando se calientan. Esta propiedad es esencial para procesar a través del equipo HME.
2. Temperatura de transición de vidrio (TG)
El TG del polímero debe estar dentro del rango de 50 ° C a 180 ° C, compatible con la temperatura de procesamiento pero permitiendo una extrusión eficiente. TG se puede ajustar con plastificantes si es necesario.
3. Estabilidad térmica
El polímero elegido debe permanecer estable y no sufrir descomposición o degradación a las temperaturas utilizadas durante la extrusión.
4. Viscosidad de derretimiento
Se prefieren los polímeros con viscosidad de fusión moderada a baja para HME, ya que mejoran la flujo y la procesabilidad.
5. Higoscópica
La baja higroscopicidad es deseable para minimizar el impacto de la humedad en la estabilidad y el rendimiento del TEA final.
6. Solubilidad
El polímero debe ser capaz de disolver o ser compatible con la sustancia farmacológica, mejorando la dispersión y la disolución del fármaco dentro de la matriz del polímero.
7. Requisitos regulatorios
Asegúrese de que el polímero seleccionado cumpla con los estándares regulatorios relevantes, especialmente si se utilizará en un producto farmacéutico.
Polímeros de uso común en HME
Varios polímeros se usan comúnmente en HME debido a sus propiedades favorables:
- polivinylpirrolidona (PVP): alto peso molecular, pero a menudo demasiado rígido para HME.
- PVP/VA (copovidona): un copolímero de vinilpirrolidona y acetato de vinilo, que ofrece un TG más bajo y una mejor idoneidad para HME.
- Soluplus: un copolímero anfifílico con excelente capacidad de solubilización.
- Eudragit: se utilizan varios grados para diferentes perfiles de liberación.
Equipo farmacéutico de extrusión de fusión en caliente
La elección del equipo farmacéutico de extrusión de fusión en caliente es crucial para una producción eficiente y consistente. Los extrusores de doble tornillo se usan ampliamente debido a su capacidad para generar altas fuerzas de corte, asegurando una mezcla uniforme y dispersión de la API dentro de la matriz de polímeros.
Características de extrusores de tornillo de doble
- Control de temperatura de múltiples etapas: permite un control preciso sobre diferentes zonas de la extrusora.
- Diseño de tornillo modular: habilita la personalización basada en propiedades del material.
- Desmontaje y limpieza fácil: esencial para el cumplimiento de las regulaciones de GMP.
Aplicaciones de extrusión de fusión en caliente
HME es versátil y puede usarse para varias aplicaciones farmacéuticas:
- Dispersiones sólidas amorfas (TEA): mejorar la solubilidad de los medicamentos mal solubles.
- Sistemas de liberación controlada: perfiles de liberación de drogas a medida.
- Enmascaramiento del sabor: mejorar la palatabilidad de las drogas amargas.
- Patches transdérmicos: formular fármacos para el suministro dérmico.
Desafíos y direcciones futuras
A pesar de sus ventajas, HME enfrenta desafíos como la disponibilidad limitada de polímeros aprobados para uso farmacéutico y la necesidad de estudios de compatibilidad extensos. La investigación futura debería centrarse en desarrollar nuevos polímeros y optimizar las condiciones de procesamiento para expandir la gama de medicamentos que pueden formularse utilizando HME.
Conclusión
Seleccionar el polímero derecho para la extrusión de fusión en caliente es un paso crítico en el desarrollo de formulaciones farmacéuticas efectivas. Al comprender los criterios clave para la selección de polímeros y aprovechar las capacidades de los equipos farmacéuticos de extrusión en caliente, los fabricantes pueden crear productos con una mejor solubilidad, estabilidad y características de liberación.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cuáles son los factores principales a considerar al seleccionar un polímero para HME?
Al seleccionar un polímero para HME, considere las propiedades termoplásticas, la temperatura de transición del vidrio (TG), la estabilidad térmica, la viscosidad de la masa fundida, la higroscopicidad, la solubilidad y el cumplimiento regulatorio.
2. ¿Cómo afecta la temperatura de transición de vidrio (TG) el proceso HME?
El TG de un polímero debe ser compatible con la temperatura de procesamiento, lo que permite una extrusión eficiente. Los polímeros con TG entre 50 ° C y 180 ° C son generalmente adecuados.
3. ¿Cuáles son las ventajas de usar extrusoras gemelas en HME?
Los extrusores de doble tornillo ofrecen altas fuerzas de corte, una mezcla uniforme, una alimentación más fácil, capacidades de dispersión mejoradas y un menor riesgo de sobrecalentamiento, lo que las hace ideales para una alta carga de fármacos y requisitos de disolución rápida.
4. ¿Se puede utilizar HME para formulaciones de liberación controlada?
Sí, HME se puede usar para producir formulaciones de liberación controladas ajustando la relación fármaco-polímero y seleccionando polímeros que proporcionan el perfil de liberación deseado.
5. ¿Cómo mejora la HME la solubilidad en el fármaco?
HME mejora la solubilidad del fármaco al formar soluciones sólidas a nivel molecular, lo que mejora la velocidad de disolución de fármacos mal solubles.
Citas:
[1] https://www.crystalpharmatech.com/asd-column-how-to-select-polymers-in-hotmelt-extrusion-process.html
[2] https://www.pharmtech.com/view/selecting-excipients-for-enhancing-solubility-of-hot-melt-extrusion-formulations
[3] https://compoundingextruder.com/pharma-hot-mett-extruder/
[4] https://www.youtube.com/watch?v=ct33vhgsvls
[5] https://www.vjinstruments.com/products/hotmeltextruder/
[6] https://www.thermofisher.com/hk/zt/home/industrial/manufacturing-processing/improveing-pharmaceutical-biotech-manufacturing-processesproduction-methods/technologies/hot-melt-extrusion.html
[7] https://www.youtube.com/watch?v=4efdzsuph6a
[8] https://ascendiacdmo.com/hot-melt-extrusion-formulation-manufacturing
[9] https://www.fitzpatrick-mpt.com/news-and-events/how-to-mill-hot-mett-extrusion-without-destruying-product- Quality
[10] https://www.mdpi.com/1999-4923/12/9/795
[11] https://www.crystalpharmatech.com/uploads/file/20240808/optimizing-polymer-selection-for-amorfous-solid-dispersion-in-hot-melt-extrusion-proceses.pdf
[12] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc4766118/
[13] https://www.bioduro.com/hot-melt-extrusion-to-prepare-amorfous-solid-dispersions-key-concepts-and-common-mispercipciones.html
[14] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc6160992/
[15] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32842703/
