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● Introdução à extrusão de fusão a quente
>> Princípio de trabalho da extrusão de fusão a quente
● Critérios para seleção de polímeros
>> 1. Propriedades termoplásticas
>> 2. Temperatura de transição vítrea (TG)
>> 3. Estabilidade térmica
>> 4. Viscosidade derretida
>> 5. Higroscopicidade
>> 6. Solubilidade
>> 7. Requisitos regulatórios
● Polímeros comumente usados no HME
● Equipamento farmacêutico de extrusão de fusão a quente
>> Recursos de extrusoras de parafuso duplo
● Aplicações de extrusão de fusão a quente
● Desafios e direções futuras
● Conclusão
● Perguntas frequentes
>> 1. Quais são os principais fatores a serem considerados ao selecionar um polímero para o HME?
>> 2. Como a temperatura de transição vítrea (TG) afeta o processo HME?
>> 3. Quais são as vantagens do uso de extrusoras de parafuso duplo no HME?
>> 4. O HME pode ser usado para formulações de liberação controlada?
>> 5. Como o HME melhora a solubilidade do medicamento?
● Citações:
Derretimento quente A extrusão (HME) é uma tecnologia versátil e amplamente usada na indústria farmacêutica para o desenvolvimento de dispersões sólidas amorfas (ASDs), sistemas de liberação controlada e outras formulações de medicamentos especializados. O processo envolve a fusão e a mistura de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) com polímeros e outros excipientes para criar um produto uniforme com solubilidade e estabilidade aprimoradas. A escolha do polímero é crucial no HME, pois afeta diretamente a estabilidade física, a solubilidade e as características de liberação do produto final.
Introdução à extrusão de fusão a quente
A extrusão de fusão a quente é um processo contínuo que oferece várias vantagens sobre os métodos tradicionais de processamento de lote, incluindo melhor uniformidade do produto, geração reduzida de poeira e maior eficiência de fabricação. É particularmente benéfico para medicamentos mal solúveis, pois permite a formação de soluções sólidas no nível molecular, aumentando a biodisponibilidade do medicamento.
Princípio de trabalho da extrusão de fusão a quente
O processo HME envolve várias etapas importantes:
1. Alimentação: A API e o polímero são alimentados na extrusora.
2. Fusão: Os materiais são derretidos e amolecidos no barril aquecido.
3. Mistura: A mistura fundida é completamente misturada sob forças de cisalhamento altas.
4. Extrusão: A mistura uniforme é forçada através de um dado para formar a forma desejada.
5. Resfriamento e modelagem: o extrudado é resfriado e moldado conforme necessário.
Critérios para seleção de polímeros
Selecionar o polímero certo para o HME envolve considerar vários fatores críticos:
1. Propriedades termoplásticas
Os polímeros devem exibir comportamento termoplástico, o que significa que eles podem suavizar e se deformar quando aquecidos. Esta propriedade é essencial para o processamento através do equipamento HME.
2. Temperatura de transição vítrea (TG)
O TG do polímero deve estar dentro da faixa de 50 ° C a 180 ° C, compatível com a temperatura de processamento, mas permitindo uma extrusão eficiente. O TG pode ser ajustado usando plastificantes, se necessário.
3. Estabilidade térmica
O polímero escolhido deve permanecer estável e não sofrer decomposição ou degradação nas temperaturas utilizadas durante a extrusão.
4. Viscosidade derretida
Os polímeros com viscosidade de fusão moderada a baixa são preferidos para o HME, à medida que melhoram a fluxo e a processabilidade.
5. Higroscopicidade
A baixa higroscopicidade é desejável para minimizar o impacto da umidade na estabilidade e no desempenho do TEA final.
6. Solubilidade
O polímero deve ser capaz de dissolver ou ser compatível com a substância do medicamento, aumentando a dispersão e a dissolução do medicamento dentro da matriz polimérica.
7. Requisitos regulatórios
Verifique se o polímero selecionado está em conformidade com os padrões regulatórios relevantes, especialmente se for usado em um produto farmacêutico.
Polímeros comumente usados no HME
Vários polímeros são comumente usados no HME devido às suas propriedades favoráveis:
- Polivinilpirrolidona (PVP): alto peso molecular, mas geralmente muito rígido para HME.
- PVP/VA (copovoridona): um copolímero de vinilpirrolidona e acetato de vinil, oferecendo um TG mais baixo e melhor adequação ao HME.
- Soluplus: um copolímero anfifílico com excelente capacidade de solubilização.
- Eudragit: Vários graus são usados para diferentes perfis de liberação.
Equipamento farmacêutico de extrusão de fusão a quente
A escolha do equipamento farmacêutico de extrusão por fusão a quente é crucial para a produção eficiente e consistente. As extrusoras de parafuso duplo são amplamente utilizadas devido à sua capacidade de gerar forças de cisalhamento altas, garantindo a mistura uniforme e a dispersão da API dentro da matriz de polímero.
Recursos de extrusoras de parafuso duplo
- Controle de temperatura em vários estágios: permite controle preciso sobre diferentes zonas da extrusora.
- Projeto de parafuso modular: permite a personalização com base nas propriedades do material.
- Fácil desmontagem e limpeza: essencial para a conformidade com os regulamentos GMP.
Aplicações de extrusão de fusão a quente
O HME é versátil e pode ser usado para várias aplicações farmacêuticas:
- Dispersões sólidas amorfas (ASDs): aumentam a solubilidade de medicamentos mal solúveis.
- Sistemas de liberação controlados: perfis de liberação de medicamentos de alfaiate.
- Mascaramento do gosto: melhore a palatabilidade de drogas amargas.
- manchas transdérmicas: formulam medicamentos para entrega dérmica.
Desafios e direções futuras
Apesar de suas vantagens, o HME enfrenta desafios, como disponibilidade limitada de polímeros aprovados para uso farmacêutico e a necessidade de extensos estudos de compatibilidade. Pesquisas futuras devem se concentrar no desenvolvimento de novos polímeros e otimizar as condições de processamento para expandir a gama de medicamentos que podem ser formulados usando o HME.
Conclusão
A seleção do polímero direito para extrusão a quente de fusão é uma etapa crítica no desenvolvimento de formulações farmacêuticas eficazes. Ao entender os principais critérios para a seleção de polímeros e alavancar as capacidades de equipamentos farmacêuticos de extrusão por fusão a quente, os fabricantes podem criar produtos com características aprimoradas de solubilidade, estabilidade e liberação.
Perguntas frequentes
1. Quais são os principais fatores a serem considerados ao selecionar um polímero para o HME?
Ao selecionar um polímero para HME, considere propriedades termoplásticas, temperatura de transição vítrea (TG), estabilidade térmica, viscosidade de fusão, higroscopicidade, solubilidade e conformidade regulatória.
2. Como a temperatura de transição vítrea (TG) afeta o processo HME?
O TG de um polímero deve ser compatível com a temperatura de processamento, permitindo uma extrusão eficiente. Os polímeros com TG entre 50 ° C e 180 ° C são geralmente adequados.
3. Quais são as vantagens do uso de extrusoras de parafuso duplo no HME?
As extrusoras de parafuso duplo oferecem forças de cisalhamento altas, mistura uniforme, alimentação mais fácil, capacidades de dispersão aprimoradas e um menor risco de superaquecimento, tornando-os ideais para alto carregamento de medicamentos e requisitos rápidos de dissolução.
4. O HME pode ser usado para formulações de liberação controlada?
Sim, o HME pode ser usado para produzir formulações de liberação controlada ajustando a relação medicamento para polímero e selecionando polímeros que fornecem o perfil de liberação desejado.
5. Como o HME melhora a solubilidade do medicamento?
O HME melhora a solubilidade do medicamento, formando soluções sólidas no nível molecular, o que aumenta a taxa de dissolução de medicamentos mal solúveis.
Citações:
[1] https://www.crystalpharmatech.com/asdcolumn-how-to-select-polymers-in-hotmelt-extrusion-process.html
[2] https://www.pharmtech.com/view/selecting-excipients-for-enhancing-solubility-of-mo-melt-extrusion-formulações
[3] https://compoundingextruder.com/pharma----melt-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/improving-pharmaceutical-biotech-manufacturing-processes-production-methods/technologies/hot-melt-exstrusion.htmol
[7] https://www.youtube.com/watch?v=4efdzsuph6a
[8] https://ascendiacdmo.com/hot-melt-extrusion-mormulation-Manufacturing
[9] https://www.fitzpatrick-mpt.com/news-and-events/how-to-mill-hot-melt-extrusion-without-destroying-product-quity
[10] https://www.mdpi.com/1999-4923/12/9/795
[11] https://www.crystalpharmatech.com/uploads/file/20240808/Optimizing-polymer-selection-for-amorphous-solid-dispersion-int-selt-extrusion-processes.pdf
[12] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc4766118/
[13] https://www.bioduro.com/hot-melt-extrusion-topepare-amorphous-solid-dispersions-key-comepts-and-common-misperceptions.html
[14] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc6160992/
[15] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32842703/
