الأقراص الفوّارة عبارة عن شكل متميز للجرعة الدوائية والغذائية، التي توفر بعض الميزات الفريدة عند مقارنتها بالأقراص البسيطة. ومع ذلك، تتضمن عملية التصنيع بعض الخطوات المهمة التي تحتاج لمراعاتها بعناية أثناء تركيب وتصميم المصنع.

أسس الأقراص الفوّارة

 

لا تزال أشكال الجرعة التي يتم تناولها بالفم هي الطريقة الأكثر انتشارًا لتناول الدواء، على الرغم من أن لها بعض العيوب مقارنة بالطرق الأخرى. وتتمثل إحدى هذه العيوب في خطر الامتصاص البطيء للمكون الصيدلاني النشط (ِAPI)، وهو ما يمكن التغلب عليه من خلال تناول الدواء في الحالة السائلة، ومن ثمّ، احتمالية السماح باستخدام جرعة أقل. ومع ذلك، ونظرًا لأن العديد من المكونات الصيدلانية النشطة تُظهر مستوى محدود فقط من الثبات في الشكل السائل، فقد تم تركيب الأقراص الفوّارة، التي تذوب في الماء قبل تناولها، باعتبارها شكلًا بديلًا للجرعة.

وتشمل مزايا الأقراص الفوّارة مقارنة بغيرها من أشكال الدواء الذي يتم تناوله عن طريق الفم

  • فرصة للمصنعين لتحسين المذاق
  • مستحضر ألطف على معدة المريض
  • الجوانب التسويقية (قد يكون للأقراص الفوّارة جاذبية للمستهلك أكثر من أشكال الجرعات التقليدية).

وتشمل عيوب أشكال الجرعة الفوّارة وجود حاجة لتناول عدد أكبر من الأقراص، وعملية الإنتاج المعقدة، وفي أغلب الأحيان، الحاجة لمواد تعبئة متخصصة.

تتكون المشروبات الفوّارة من حمض عضوي قابل للذوبان وملح كربونات فلزي قلوي، وغالبًا ما يكون أحدهما هو المكوّن الصيدلاني النشط. يتكون ثاني أكسيد الكربون إذا تلامس هذا الخليط مع الماء. وتشمل الأمثلة النموذجية للأحماض والقلويات المستخدمة 

  • حامض الستريك
  • حمض الطرطريك
  • حمض الماليك
  • حمض الفوماريك
  • حمض الأديبيك
  • بيكربونات الصوديوم
  • كربونات الصوديوم
  • سيسكوييكربونات الصوديوم
  • بيكربونات البوتاسيوم
  • كربونات البوتاسيوم.

الإنتاج

يتطلب إنتاج الأقراص الفوّارة عملية التصنيع التقليدية لشكل الجرعة الصلبة التي يتم تهيئتها لتشمل ميزات إضافية نظرًا للسمات الفريدة للمنتج.

معالجة المواد: المواد الأولية المستخدمة في تصنيع الأقراص الفوّارة هي ذات طبيعة استرطابية نسبيًا؛ بمعنى أنها تمتص الرطوبة من الهواء. ومع ذلك، يجب منع هذا لأنه سيعمل على جعل الأقراص الفوّارة تتفاعل. وأحد الاستراتيجيات الأساسية المستخدمة للتغلب على هذه المشكلة هي نظام المعالجة المغلقة للمواد بالكامل، والتي تتضمن حاويات السوائب الوسيطة (IBCs)، ومحطات الإرساء وتقنية الصمامات المنقسمة. 

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يحتوي هواء التهوية على محتوى رطوبة منخفض بشكلٍ كافٍ. تعد هذه الطريقة مفيدة خاصةً إذا تم التعامل مع الأنشطة القوية التي تتطلب مستوى عالٍ من حماية المشغل. البديل هو المعالجة المفتوحة للمنتج، والتي تسمح باستخدام المعدات القياسية - على الرغم من أن هواء التهوية يجب أن يحتوي على الحد الأدنى من مستويات الرطوبة.

التحبيب والتجفيف

ولأن معظم الأجهزة المضغوطة يتم ضغطها بواسطة مكابس الأقراص الدوارة عالية السرعة، فيجب أن تحتوي المواد التي يتم تغذيتها في المكابس على خصائص تمنع التفرقة، وتضمن تعبئة متجانسة للقوالب - لإنتاج أقراص ذات وزن متساوٍ. يعتبر الأسلوب الأكثر شيوعًا لتضمين المواد هذه الخصائص هو تحبيب المواد الخام. ولأن التحبيب الرطب سيثير تفاعل الأقراص الفوارة، فقد تم اتخاذ العديد من البدائل 1

طرق التجفيف: تستخدم الطرق الجافة، مثل الضرب والضغط المباشر والضغط الدائري، بشكلٍ منتظمٍ لإنتاج أشكال الجرعات الصلبة.2 هذه هي الطرق المفضلة لإنتاج الأقراص الفوّارة لأنها لا تحتوي على سوائل، مما يعني عدم الحاجة إلى خطوة تجفيف إضافية. 

وهناك ميزة أخرى تتمثل في تخفيض الحاجة إلى المعدات بسبب العدد المحدود لعمليات الوحدات المطلوبة، ونتيجة لذلك، يمكن تبسيط تهوية الماكينات و/أو المنشآت. وبالفعل، فإن طريقة ضغط الأسطوانة، إذا كانت تتم تلقائيًا بشكلٍ صحيح، فيمكن أن تؤدي إلى إنتاجية عالية للغاية. ومع ذلك، فإن الحجة الأساسية ضد استخدام الطرق الجافة هي الحاجة إلى السواغات باهظة الثمن.

التحبيب الرطب: بالنسبة لعملية التحبيب الرطب، يتم تنفيذ خطوتين منفصلتين للتحبيب (واحدة لكل من المكونات القلوية والحمضية) مع خطوة الخلط الجافة التالية. يمكن القيام بذلك في محبب القص العالي (مع التجفيف اللاحق)، أو حاوية واحدة أو في محبب رذاذ القاع السائل.2 ميزة هذه الطريقة هي أن المعدات التقليدية فقط هي المطلوب تواجدها، والتي يمكن استخدامها أيضًا في تحبيب وتجفيف مواد أخرى.

العيوب الرئيسية هي وقت التشغيل المطلوب والتنظيف، خاصة إذا لم يتوفر خطان متوازيان لعمليتي التحبيب. يمكن أن تكون عملية الخلط خطوة حرجة، وقد تؤثر على تجانس الأجهزة اللوحية لأنه لا يتم ربط جميع المواد في حبيبة واحدة كما هو الحال في عملية التحبيب الرطب التقليدية.

المذيبات العضوية: نظرًا لأن تفاعل الأقراص الفوّارة يبدأ فقط إذا كانت المواد تتلامس مع الماء - وليس مع المذيبات العضوية - فإن أحد الاحتمالات سيكون استخدام هذه المذيبات كسائل حبيبي. ويمكن القيام بذلك في محبب القص العالي (مع التجفيف اللاحق)، أو حاوية واحدة أو في محبب رذاذ قيعان السوائل.

تقدم هذه الطريقة عددًا من المزايا، والتي تنشأ من الحرارة المنخفضة للتبخر عند مقارنتها بالمياه: معدل إنتاجية مرتفع؛ أي إمكانية التجفيف في درجات حرارة منخفضة؛ وحرية استخدام عدد من السواغات المختلفة لتحقيق خصائص المنتج المرغوبة.

والعيب الفريد لهذه الطريقة هو الحاجة إلى معدات أكثر تعقيدًا للتعامل مع السوائل. إذا تم استخدام قاع سائل، فيجب استخدام نظام معقد لمعالجة غاز العادم نظرًا لأنه يجب معالجة خليط الغاز العضوي وكمية كبيرة من غاز المعالجة غير المكثف. لن يكون هذا هو الحال في مجفف صينية واحدة أو حاوية واحدة حيث أنه لا بد من معالجة البخار العضوي فقط.

الماء: في الواقع، من الممكن استخدام الماء كسائل تحبيب. تُضاف فقط كمية صغيرة جدًا من الماء، والذي يثير تفاعل ما قبل الفوران؛ وينتج عن هذا إطلاق بعض ثاني أكسيد الكربون، ولكن يتم إنتاج الماء أيضًا، مما يؤدي بالتالي إلى إيجاد سائل حبيبي ينتج كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون والمزيد من الماء. يجب إيقاف الدورة عند نقطة معينة من خلال بدء عملية التجفيف وإزالة الماء.

يمكن القيام بذلك باستخدام أجهزة التكوين للقص المرتفع مع التجفيف اللاحق عن طريق تفريغ المادة في مجفف قاعي للسوائل مسبق التسخين في نهاية عملية التحبيب. والخطوة الأكثر أهمية هي عملية التفريغ والنقل، وبالتالي تعمل هذه الطريقة بشكلٍ جيد للأحجام الصغيرة والمتوسطة الحجم؛ وبالرغم من ذلك، فإنها قد تؤدي إلى مشاكل في أحجام الدفعات الأكبر بسبب الوقت الطويل اللازم لهذه العملية. 

الاختلاف الثاني هو استخدام حاوية واحدة، حيث يمكن إلغاء عملية التحبيب عن طريق التبديل إلى وضع التجفيف.3 يمكن تعزيز التجفيف، في هذه الحالة، باستخدام غطاء مزدوج ونظام فراغي أو باستخدام تقنية الغاز أو الموجات متناهية الصغر. ومرة أخرى، سيكون هذا مقبولًا للدُفعات الصغيرة أو المتوسطة، ولكن، عند وجود سطح رديء: فنسبة الحجم، قد تكون بطيئة للغاية بالنسبة للدُفعات الأكبر.

تحبيب رذاذي للقاع السائل: تحبيب رذاذي قاعي للسوائل هو عملية فريدة من نوعها حيث يتم التحبيب والتجفيف في وقتٍ واحد. وهذا يضمن مستوى ثابتا ومنخفضا للرطوبة، مما يحد من رد الفعل السابق للفوران إلى الحد الأدنى. بالإضافة إلى ذلك، فعند استخدام قاع سائل للتجفيف، فمن السهل تحقيق مستوى رطوبة نهائي منخفض جدًا للتخزين. والعيب هنا سيكون الحاجة إلى المزيد من سوائل التحبيب المطلوبة لعملية القص العالي.

المزلقات

يعد من الممارسات الشائعة في إنتاج الأقراص، إضافة مادة تشحيم بعد التحبيب؛ بينما المادة الأكثر شيوعًا هي سترات المغنيسيوم. وتتمثل مهمتها في تحسين تدفق المادة، وهو أمر بالغ الأهمية بسبب أن قوالب مكبس القرص مملوءة من حيث الحجم. أما المهمة الثانية فتتمثل في منع القرص من الالتصاق بأوجه المثقاب أو بجدران القوالب.

خلال إنتاج الأقراص الفوّارة، لا ينبغي استخدام مواد مثل سترات المغنيسيوم لأنها غير قابلة للذوبان في الماء، وبالتالي، فسوف تشكل طبقة فوق الماء بعد ذوبان القرص. وتتمثل استراتيجيات التغلب على هذه المشكلة في استخدام مواد تشحيم أخرى قابلة للذوبان في الماء (مثل خليط من الليوسين المجفف بالرش والبولي إيثيلين جليكول) .4،5

ضغط الأقراص

يختلف ضغط الأقراص الفوّارة عن ضغط الأقراص العادية. بالنسبة للتخزين على المدى الطويل، يلزم وجود محتوى رطوبة منخفض جدًا - والذي عادة ما يكون أقل من 0.3٪ من الماء مقارنة بحوالي 2٪ بالنسبة للأقراص التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما تكون الأقراص الفوارة كبيرة جدًا في الحجم، مما يؤدي غالبًا إلى عدم كفاية صلابة القرص ومن ثم فيتعرض للكسر أو التلف. وهذا بدوره يؤدي إلى ضعف الإنتاج وكذلك الحاجة إلى إيقاف الضغط أو خط التعبئة. تتمثل إحدى طرق التغلب على هذه المشكلة في زيادة وقت التثبيت عن طريق تعديل التجميع السابق للضغط الخاص بضغط القرص.

إذا كان العمل قد تم بدون مواد تشحيم، فيمكن التعامل مع خصائص التدفق الضعيف للمادة باستخدام نظام تغذية مسحوق بمستوى ثابت. يتكون هذا من صمامٍ دوارٍ يضمن ضغط مسحوق ثابت على محطة التعبئة الإجبارية، والتي، في اتصال بعجلتي تغذية مدفوعتين بشكلٍ مستقلٍ، ستضمن تعبئة دقيقة للقوالب.

المشكلة الثانية، والتي تبرز عند العمل بدون مواد تشحيم، هي أن الأقراص قد تلتصق بجدران القوالب أو على وجه المثقاب. يمكن التغلب على هذه المشكلة باستخدام نظام تشحيم لوجه المثقاب وجدار القالب، والذي يسمح بإضافة كمية صغيرة جدًا من مواد التشحيم الصلبة أو السائلة إلى أوجه المثقاب وجدران القالب قبل أن تتلامس مع الحبيبات. وتجدر الإشارة إلى أنه بسبب تصميمها، فإن مكابس الأقراص تستوعب بسهولة معالجة الأقراص الفوّارة وتطلق، فقط الهواء الجاف إلى منطقة الضغط، مما يلغي الحاجة لتهوية الغرفة بأكملها.

التغليف

بعد ضغط المادة إلى أقراص، تقل مساحة سطح المادة بشكلٍ كبيرٍ، مما يعني أن معدل امتصاص الرطوبة من الهواء قد انخفض أيضًا. وبالتالي، فإن إزالة الرطوبة من الهواء المحيط هي الآن أمر أقل أهمية.

تستخدم إعدادات البثور والأنابيب في التعبئة؛ على سبيل المثال، يتم استخدام مواد التعبئة القياسية في تعبئة المنتجات الغذائية أو بعض المغذيات حيث لا يكون العمر الافتراضي لها حرجًا. وهذا أمرٌ غير مقبول للمنتجات الدوائية. يتم استخدام الألومنيوم، والذي يتميز بنفاذية منخفضة للمياه، بدلًا من مواد بثور البوليمر القياسية. عند تعبئة عشرة أقراص أو أكثر منفردة في أنبوبٍ واحد، يمكن إضافة هواء جاف جدًا؛ إلا أنه عندما يفتح المريض الأنبوب لإخراج أول قرص، سيدخل الهواء الرطب المحيط، ويدمر الأقراص الفوّارة المتبقية. للتغلب على هذا، يتم دمج هلام السيليكا أو عوامل تجفيف أخرى في معظم الأغطية الأنبوبية.

المراجع

  1. D.M. Pearlswig, "Simulation Modeling Applied to the Single Pot Processing of Effervescent Tablets," رسالة ماجستير, جامعة ولاية نورث كارولينا, رالي, نورث كارولينا, أمريكا.
  2. D.M. Parikh, Ed., Handbook of Pharmaceutical Granulation (Marcel Dekker Inc, نيويورك، ولاية نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية, 1997).
  3. H. Stahl, "Drying of Pharmaceutical Granules in Single Pot Systems," Pharm. Ind61(7), 656-661 (1999).
  4. G. Röscheisena and P.C. Schmidt, "Preparation and Optimisation of Leucine as a Lubricant for Effervescent Tablet Formulations," Pharm. Acta Helv70(2), 133-139 (1995).
  5. B. Rotthäuser,G. Kraus وP.C. Schmidt, "Optimization of an Effervescent Tablet Formulation Containing Spray Dried L-Leucine and Polyethylene Glycol 6000 as Lubricants Using a Central Composite Design," Eur. J. Pharm. Biopharm46(6), 85-94 (1998).
المؤخرة