Таблетки є найпопулярнішою твердою лікарською формою для перорального застосування. Плівкове покриття, яке передбачає розпилення тонкої плівки з одного або декількох полімерів, а також інших функціональних допоміжних речовин, таких як барвники чи поверхнево-активні речовини, здатних виконувати різні функції, сьогодні є важливим етапом виробничого процесу у фармацевтичній індустрії.
Вперше застосована в процесі дражування, технологія нанесення покриття постійно вдосконалювалась. Більшість процесів нанесення покриття застосовують для модифікації профілю вивільнення діючої речовини, підвищення стабільності лікарського засобу до впливу світла чи вологи, а також для маскування смаку. Крім того, важливе значення мають аспекти прихильності пацієнтів до лікування, зокрема полегшення ковтання чи спрощення ідентифікації завдяки використанню різних кольорів.
Забезпечення рівномірності нанесення покриття на таблетки: критичний фактор якості та ефективності
Вимоги до якості таблеток із покриттям можуть суттєво відрізнятися залежно від мети його нанесення.
Найпростіші покриття потребують лише мінімальної товщини шару. Це, наприклад, допоміжні покриття для полегшення ковтання або просте маскування смаку та запаху, при цьому саме покриття часто є безбарвним. У таких випадках рівномірність нанесення покриття в межах однієї серії має другорядне значення.
Косметичне покриття, коли таблетку забарвлюють пігментом або барвником, є наступним рівнем складності. Основними аргументами на користь такого покриття є підвищення прихильності пацієнтів до лікування, запобігання медикаментозним помилкам і особливості маркетингу. Вимоги до якості передбачають, що таблетки повинні бути однорідними в межах однієї та між різними серіями, мати низьку шорсткість поверхні та іноді високий рівень глянцю (залежно від запиту ринку).
У таблеток із модифікованим (відтермінованим) вивільненням товщина покриття повинна бути більшою, ніж у таблеток із простим покриттям, для полегшення ковтання. Крім того, вони мають бути вкриті з високим ступенем рівномірності, оскільки випробування на розпадання та вивільнення у різних середовищах потрібно проводити в дуже вузьких межах відповідно до вимог фармакопеї.
Таблетки з покриттям, що застосовують для контрольованого пролонгованого вивільнення активних інгредієнтів, а також таблетки з лікувальними речовинами у складі покриття є найбільш вимогливими з огляду на якість нанесення. Тут необхідно досягати дуже високого рівня рівномірності, інакше відтворити складні профілі вивільнення буде неможливо.
Як видно з викладеного вище, процес нанесення покриття є надзвичайно складним, і окремі його етапи повинні бути чітко узгоджені між собою.
Нанесення покриття з активними фармацевтичними інгредієнтами (АФІ)
Нанесення покриття з АФІ останніми роками набуває дедалі більшого значення, оскільки дозволяє створювати фіксовані комбінації доз або поєднувати несумісні лікарські речовини. Крім того, різних профілів вивільнення діючих речовин можна досягти за допомогою нанесення, наприклад, шарів для пролонгованого вивільнення на додаток до шарів для негайного вивільнення. Такі лікарські форми можуть складатися з чотирьох шарів покриття, що значно подовжує тривалість процесу. Для успішного розроблення та виробництва таких форм рівномірність нанесення покриття є необхідною умовою та критичним показником якості, оскільки таблетки з покриттям повинні проходити випробування на однорідність дозованих одиниць відповідно до вимог фармакопеї.
Барабан зі звичайною геометрією Барабан коатерів L.B. Bohle
Рис. 1. Різні типи геометрії барабанів
Процес нанесення покриття на таблетки
Оптимальний процес нанесення покриття на таблетки, який складається з одночасних етапів розпилення, перемішування та сушіння, що відповідає вимогам якості фармацевтичного виробництва, може бути досягнутий лише за умови правильного вибору оптимальних параметрів.
Лабораторний коатер BFC 5
L.B. Bohle (Еннігерло, Німеччина) - глобальна технологічна компанія, що спеціалізується на розробленні та впровадженні машин і процесів для виробництва твердих лікарських форм, пропонує обладнання для нанесення покриття у лабораторному та промисловому виконанні.
Щодо всіх своїх систем для нанесення покриття компанія L.B. Bohle дотримується трьох ключових принципів дизайну, щоб досягти оптимального результату процесу.
1. Геометрія барабана з відношенням $L/D>1$ забезпечує велику площу шару таблеток, що дозволяє інтегрувати значну кількість розпилювальних форсунок (рис. 1). Порівняно з іншими геометріями барабанів, представленими на ринку, тривалість процесу може бути зменшена до 40% завдяки більшій пропускній здатності суспензії покриття. Крім того, тонший шар таблеток створює мінімальні зсувні навантаження на таблетки, що дає можливість наносити покриття навіть на дуже крихкі таблетки.
2. Гвинтові напрямні всередині барабана для нанесення покриття є дворівневими, завдяки чому досягається безперервне та однорідне аксіальне перемішування шару таблеток. Крім того, обертання барабана забезпечує радіальне перемішування. Обидва рухи гарантують відсутність «мертвих зон» у шарі таблеток. У результаті однорідне перемішування шару таблеток зазвичай відбувається протягом кількох хвилин. Завдяки постійному руху таблетки не зазнають критичних навантажень, які могли б спричинити їхнє пошкодження або навіть злипання.
3. Принцип подачі повітря в усіх системах для нанесення покриття виробництва компанії L.B. Bohle спрямований на використання сушильної потужності саме там, де це найбільш необхідно – у шарі таблеток. Завдяки цьому максимально ефективно використовується сушильна здатність вхідного повітря без нагрівання інших внутрішніх частин апарата. Вхідне повітря подається знизу шару таблеток і безпосередньо проходить крізь цей шар у витяжний канал. Таке рішення має ще одну перевагу - розпилювальні форсунки не нагріваються під час нанесення покриття та залишаються холодними. Внаслідок цього втрати розпилення зведені до мінімуму, а ефективність процесу покриття становить понад 97%, що особливо важливо для процесів нанесення покриття з АФІ.
Рис. 2. Механічна конструкція КОСО
Напівбезперервне виробництво таблеток із покриттям
Безперервне виробництво залишається однією з найактуальніших тем у фармацевтичній промисловості. Останніми роками воно набуло особливого значення як для фармацевтичних компаній, так і для регуляторних органів у всьому світі. У прагненні фармацевтичної індустрії зробити більшість виробничих процесів безперервними виробники обладнання розробляють коатери, щоб задовольнити ці потреби. Такі установки інтегрують у виробничі лінії безперервного типу, що забезпечує максимально можливу продуктивність.
L.B. Bohle є одним із піонерів у галузі безперервного виробництва, пропонуючи як традиційні системи для нанесення покриття партіями, так і напівбезперервний коатер КОСО для ефективних процесів плівкового покриття. У поєднанні з системою ROB, повністю автоматизованим підйомником контейнерів із таблетками, ці дві машини створюють інтегроване рішення для ефективного та повністю автоматизованого процесу нанесення покриття на фармацевтичних підприємствах. Завдяки автоматизації комбінацію КОСО та ROB можна інтегрувати до таблетпреса як у вже існуючих виробничих середовищах для випуску продукції партіями, так і як розширення для ліній безперервного виробництва.
Системи КОСО та ROB: комплексне рішення для безперервного високоефективного покриття таблеток
Комбінація машин КОСО та ROB забезпечує комплексне рішення «під ключ» для плавної інтеграції напівбезперервного процесу нанесення покриття після етапу пресування таблеток. Основним застосуванням є процеси пресування таблеток, які відбуваються протягом кількох годин із постійною продуктивністю. Прикладами можуть бути виробництва з великим обсягом партії або лінії для безперервного виробництва.
КОСО розроблено як напівбезперервний коатер, що забезпечує надійну продуктивність та постійний час перебування всіх таблеткових ядер.
Технологічна машина, показана на рис. 2, грунтується на перевіреному дизайні барабанних коатерів виробництва компанії L.B. Bohle.
Спіральні елементи забезпечують рівномірний розподіл і змішування таблеток у зоні розпилення. Крім того, технологічне повітря надходить та виходить із процесної камери крізь шар таблеток, що мінімізує висушування форсунок порівняно з таким за використання типового діагонального потоку повітря.
Розпилювальний блок оснащений автоматичним регулюванням кута та відстані розпилення і має шість подвійних розпилювальних сопел (для КОСО 25). Крім того, система розпилення має рециркуляцію та єдине живлення сопел для досягнення рівномірності та надійного нанесення суспензії покриття.
На відміну від звичайних коатерів для виробництва партіями в системах серії КОСО завантаження таблеткових ядер відбувається у верхній задній частині камери барабана. Зазвичай цей вхідний порт закритий, його клапан відкривається лише для наповнення барабана перед новим циклом нанесення покриття. Покриті таблетки вивантажуються через порт, розташований у передній нижній частині камери барабана.
Система керування процесом спроєктована для циклічної роботи, що дозволяє повторювати виконання визначеного рецепта, при цьому кожне виконання позначається як окремий цикл.
Робочий цикл і його основні етапи
1. Завантаження в барабан певної кількості таблеткових ядер через завантажувальний порт.
2. Попередній підігрів шару таблеток, зазвичай із використанням температури вихідного повітря як цільового параметра.
3. Розпилення суспензії разом із подачею сушильного повітря (за необхідності) з урахуванням параметрів розпилення з різними швидкостями.
4. Сушіння таблеток із нанесеним покриттям.
5. Охолодження шару таблеток.
6. Вивантаження таблеток із покриттям через вихідний отвір, розташований у передній частині камери.
Завдяки конструкційним перевагам барабана, повітропроводу та системи розпилення обладнання серії КОСО здатне відтворювати цикл нанесення покриття без впливу на якість процесу та готового продукту. Система оснащена by-pass клапаном, що дозволяє підтримувати подачу технологічного повітря в активній фазі, тож новий цикл можна розпочати майже одразу після вивантаження та повторного завантаження таблеткових ядер.
Напівбезперервний коатер KOCO для ефективних процесів плівкового покриття у поєднанні з повністю автоматизованим підйомником контейнерів із таблетками ROB
Вибір напівбезперервного процесу був зроблений для відповідності вимогам і очікуванням фармацевтичної промисловості. Безперервний процес нанесення покриття визначається тим, що таблетки безперебійно подаються у процес із постійною швидкістю потоку, проходять усі стадії та безупинно виходять із нанесеним покриттям. Однак оскільки стан таблеткових ядер під час проходження процесу не може бути достатньо контрольованим, це призводить до значного часу їхнього перебування у камері й, відповідно, до різної тривалості експозиції ядер у зоні розпилення. Це спричиняє невідповідну рівномірність покриття, що особливо критично для функціональних плівкових оболонок. Напівбезперервний апарат нанесення покриття на таблетки КОСО забезпечує однаковий час перебування для всіх ядер завдяки спіралеподібним напрямним, які створюють інтенсивне й рівномірне перемішування.
Інтеграція датчика Раман-спектроскопії у задню частину барабана дозволяє здійснювати безперервний моніторинг процесу безпосередньо на виробничій лінії. Це робить КОСО готовим до реалізації концепції РАТ (Process Analytical Technology) та забезпечує вдосконалене керування процесом завдяки визначенню кінцевої точки нанесення покриття за допомогою методу Раман-спектроскопії.
L.B. Bohle Maschinen und Verfahren GmbH Tobias Borgers - Head of Marketing t.borgers@lbbohle.de https://lbbohle.es/ www.coating-tablets.com
Офіційний представник в Україні: ТОВ «Михаил Курако» Україна,
01001, м. Київ, вул. Лютеранська, 3, оф. 11 Тел.: +380 (44) 279-30-95 kurako@kurako.com www.kurako.com
