Poboljšanje učinkovitosti biofarmaceutika sušenjem raspršivanjem

Sušenje raspršivanjem vrlo je brza metoda sušenja zbog iznimno velike površine čestica i visokog koeficijenta izmjene topline. Velika površina čestica također omogućuje sušenje na umjerenim do niskim temperaturama. Brzo sušenje i umjerene temperature čine sušenje raspršivanjem prikladnim za-materijale osjetljive na toplinu. Brzo sušenje i popratna brza stabilnost materijala čine sušenje raspršivanjem idealnim za kapsuliranje i proizvodnju suhih emulzija ili amorfnih materijala. Mogućnosti za inženjering čestica također uključuju karakteristike performansi praha, kao što su aerodinamičke dimenzije, geometrija čestica, raspodjela veličine čestica i svojstva protoka praha.

Sušenje nanočestica raspršivanjem uključuje sušenje nanočestica suspendiranih u odgovarajućoj tekućini (kao što je voda). Sušenjem raspršivanjem, originalne čestice mogu se zaštititi dok se istovremeno postižu nova, poželjnija svojstva praha. To znači da prah ima dobra svojstva tečenja i smanjenu tendenciju stvaranja prašine, ili ima dobra svojstva tečenja praha i malu aerodinamičku veličinu čestica.

Mikrokapsulacija se može postići korištenjem procesa sušenja raspršivanjem i kondenzacije raspršivanjem. Materijal koji se koristi za -mikrokapsulaciju osušenu raspršivanjem je tekućina u kojoj lijek postoji u suspenziji ili otopljenom obliku unutar materijala za pakiranje. Prikladna otapala mogu biti voda, alkohol, aceton, itd. Druga alternativa je sušenje raspršivanjem, gdje se otopina za pakiranje zamjenjuje rastaljenom otopinom za pakiranje. Sušenjem raspršivanjem ili sušenjem raspršivanjem, veličina čestica može se lako modificirati kako bi se postigla morfologija kontroliranog otpuštanja prikladna za podešavanje i druga poželjna svojstva praha.

Suhe emulzije su varijacija tehnologije mikroinkapsulacije. U suhe emulzije treba inkapsulirati mikrokapljice, tj. uljne otopine koje sadrže u-topljive lijekove. Materijal koji se proizvodi sušenjem raspršivanjem je emulzija koja sadrži otopljeni čvrsti nosač. Suhe-emulzije osušene raspršivanjem mogu se rekombinirati kako bi se održala izvorna veličina kapljica kako bi se poboljšala bioraspoloživost lijeka uz dobivanje drugih poželjnih svojstava praha.

Čvrsti amorfni disperzanti/otopine mogu se dobiti sušenjem raspršivanjem. Materijal koji se koristi za proizvodnju krutih amorfnih disperzanata sastoji se od lijeka i prikladnog otapala koje sadrži stabilizirajuće materijale. Prikladna otapala uključuju alkohol, aceton, diklorometan, itd. Sprej-osušeni kruti amorfni disperzanti mogu poboljšati bioraspoloživost i stabilnost lijeka dok se postižu druga poželjna svojstva praha, kao što je protočnost praha i učinak izravne kompresije.

Sušenje

Kada lijek pokazuje termoplastičnost i visok afinitet prema otapalima, proizvod se teško suši. Za lijekove s visokim afinitetom prema otapalu, određena razina zaostalog otapala u proizvodu zahtijeva više temperature sušenja ili manji sadržaj para otapala u ispušnom plinu, što je značajan izazov, posebno za proizvode koji su također termoplastični. Za lijekove koji pokazuju termoplastičnost i imaju niske temperature prijelaza, efektivni temperaturni raspon za sušenje prilično je ograničen. Dva proturječna čimbenika određuju ovaj ograničeni temperaturni raspon: temperatura proizvoda mora biti dovoljno niska da osigura stabilnost proizvoda i spriječi lijepljenje; istovremeno, temperatura sušenja mora biti dovoljno visoka da se materijal osuši unutar učinkovitog vremena prije nego što se kapljice/čestice materijala sudare sa stijenkama tornja za sušenje. Što je još gore, otapalo u materijalu djeluje kao plastifikator, snižavajući dopuštenu temperaturu proizvoda. Pogrešni uvjeti sušenja mogu dovesti do vrlo niskih prinosa zbog nakupljanja materijala na zidovima tornja; i pretjerano niske i pretjerano visoke temperature sušenja mogu rezultirati ovakvim ishodom.

Za sušenje raspršivanjem ključno je razlikovati ulaznu temperaturu sušilice, temperaturu proizvoda, temperaturu sušenja i izlaznu temperaturu sušilice. U dobro-projektiranoj isto-sušilici za raspršivanje, temperatura sušenja i izlazna temperatura sušilice su iste. Zbog isparavanja otapala, temperatura proizvoda bit će niža od izlazne temperature sušilice, obično 5–20 stupnjeva.

Sušenje čestica prvenstveno je određeno temperaturom na izlazu iz raspršivača za sušenje i sadržajem para otapala u ispuhu iz raspršivača. Više temperature na izlazu iz sušilice s raspršivanjem ili niži sadržaj para otapala u ispuhu sušilice s raspršivanjem utjecat će na sušenje proizvoda. Za fiksnu izlaznu temperaturu raspršivača za sušenje i brzinu protoka plina za sušenje, snižavanje ulazne temperature za sušenje dovest će do smanjenja brzine punjenja, smanjenja stope isparavanja i smanjenja sadržaja para otapala u ispuhu raspršivača. Stoga se parametri sušenja raspršivanjem moraju pažljivo izbalansirati, a odgovor se obično može pronaći unutar mogućnosti.

Prozor mogućnosti za sušenje raspršivanjem može omogućiti da se sušenje nastavi uz visok prinos, ali može istovremeno rezultirati nedostatkom konačnog proizvoda potrebnoj razini sadržaja zaostalog otapala. Za mnoge proizvode, učinkovito vrijeme sušenja je kritičnije. Kada je difuzija zaostalog otapala u proizvodu ograničena, jedno-stupanjsko sušenje ne može postići učinkovito sušenje i u mnogim slučajevima moraju se dodati dodatni stupnjevi sušenja.

Termoplastičnost nekih lijekova čini ih neprikladnima za sušenje u konvencionalnim raspršivačima. U takvim slučajevima, sušenje raspršivanjem pod niskim{1}}tlakom može biti opcija. Raspršivači koji rade na 0,5–0,7 bara omogućuju značajno smanjenje temperature sušenja.

Vrste sušilica

Nedavno je Niru predstavio seriju sušilica dizajniranih za ispunjavanje gore navedenih zadataka. PHARMASD (PSD) i druge potrebne komponente u kombinaciji omogućuju cGMP-sukladnu proizvodnju u farmaceutskim tvornicama.

Načelo PSD-a je dizajnirati niz uređaja sličnih performansi, ali različitih proizvodnih kapaciteta, u rasponu od nekoliko grama do nekoliko tona praha po seriji. Dosljedna izvedba PSD opreme olakšava nesmetan -proces skaliranja od ranog razvoja do konačne masovne proizvodnje. PSD oprema sastoji se od mnogih modula kombiniranih kako bi zadovoljili specifične zahtjeve, neovisno o radnoj temperaturi, radnom tlaku, otapalu, prinosu ili drugim čimbenicima. Stoga sušare s istim proizvodnim kapacitetom mogu biti potpuno različite u dizajnu, konfiguraciji i fizičkim dimenzijama. PSD sušare dizajnirane su za korištenje vrućeg zraka ili, pri sušenju ne-vodenih materijala, dušika kao plina za sušenje (eliminirajući rizik od izgaranja). Mogu se koristiti za sušenje širokog spektra acetona, diklorometana, alkohola i drugih organskih otapala. Kada se koriste organska otapala i dušik, sušilica obično radi u zatvorenom -sustavu petlje kako bi se smanjio gubitak dušika i spriječilo isparavanje i curenje organskog otapala.

Ukratko, pažljivim odabirom radnih parametara, sušenjem raspršivanjem mogu se proizvesti lijekovi koji pokazuju termoplastičnost i afinitet prema otapalu. Sušilice u spreju nude prednosti za proizvodnju kapsula, suhih emulzija ili amorfnih materijala sa svojstvima kontroliranog-produženog otpuštanja i/ili za poboljšanje učinkovitosti biofarmaceutika.