Importancia de la presión de precompresión y el tiempo de permanencia para mitigar el problema del taponamiento de comprimidos.

Solución al Problema del Taponamiento de Comprimidos

El taponamiento es un término que describe la separación de un fragmento transversal de la superficie de un comprimido, lo que suele ocurrir en el momento que se expulsa el comprimido de la matriz. El daño por taponamiento lleva invariablemente a que se rechace el lote de producción. En el caso de un producto registrado, cambiar la formulación no es una opción que resuelva este problema. Además, en los productos de dosis alta, hay límites a los cambios de formulación y la solución final puede no resolver del todo el problema de taponamiento.

Una posible alternativa para solucionar el taponamiento es el uso de una comprimidora rotativa de diseño especial que emplee un compensador neumático en la etapa de precompresión: la fuerza de precompresión, combinado con un tiempo de permanencia más largo, se pueden modificar antes del evento de compresión principal. Este nuevo modo de aplicación de la fuerza de precompresión fue investigado con una comprimidora rotativa de GEA con compensador neumático en gránulos preparados por granulación de alta cizalla; la formulación se componía de un 78% de paracetamol (p/p) y un 22% de almidón (p/p). Al modificar el modo de aplicación de la fuerza de compresión, se descubrió que se reducía e incluso eliminaba el taponamiento de los comprimidos sin comprometer la resistencia mecánica de los comprimidos producidos.

Métodos

Los gránulos de paracetamol y almidón se aglutinaron en seco con un 1,1% de estereato magnésico (p/p) y un 0,16% de dióxido de silicio coloidal (p/p). Se utilizó una prensa para comprimidos de GEA (R190FT) con punzones de 10 mm para preparar comprimidos biselados planos de 325 mg. Los parámetros de compresión que se investigaron incluyeron la presión de compresión, el grosor de precompresión, el grosor de compresión principal del comprimido y la velocidad de la torreta.

Para cada lote de comprimidos producido se registró la presión de compresión principal, el tiempo de permanencia y los valores de desplazamiento. Los lotes con menos de un 10% de taponamiento después de la compresión se caracterizaron de acuerdo con los métodos de farmacopea de EE.UU. en cuanto a grosor del comprimido (micrómetro Digimatic, Mitotuyo, Japón), resistencia al aplastamiento (HT1, Sotax, Suiza) y fragilidad (TA20, Erweka, Alemania). También se registro el número de comprimidos taponados después de la prueba de fragilidad.

Resultados y Discusión

La producción de comprimidos a partir de gránulos requiere que se aplique determinada cantidad de presión o fuerza de compresión. Una presión de compresión insuficiente hará que los gránulos no se consoliden en masas coherentes o en comprimidos que puedan manipularse y procesarse. Por otra parte, una presión de compresión excesiva producirá taponamiento o comprimidos demasiado duros con un tiempo de desintegración excesivamente prolongado. Para la formulación de paracetamol y almidón, se descubrió que en la producción la presión de compresión debía encontrarse en un rango de 108–140 N/mm2. Los comprimidos producidos con una presión de compresión superior a 140 N/mm2 se taponaban inmediatamente después de la compresión. Por contraste, el uso de una presión de compresión reducida (<100 N/mm2) producía comprimidos con una resistencia al aplastamiento mínima (<25 N).

Para cada presión de compresión seleccionada en el rango de 108–140 N/mm2, la resistencia de aplastamiento del comprimido se incrementaba, mientras que la fragilidad y el taponamiento se reducían al aumentar dicha presión. Con un límite de presión de precompresión de 34 N/mm2 y una presión de compresión principal de 108 N/mm2, era posible modificar el tiempo de permanencia si se ajustaba el grosor de precompresión del comprimido y la velocidad de la torreta. El compensador neumático en el rodillo de precompresión movería el rodillo hacia arriba si la fuerza de precompresión excediese la fuerza limitadora predefinida, manteniendo constante la presión de compresión sobre el comprimido mientras se incrementaba el tiempo de permanencia.

Al incrementar el tiempo de permanencia en la etapa de precompresión, se encontró que aumentaba la resistencia de aplastamiento y se reducía la fragilidad del comprimido (Figura 3). La deformación plástica y la fragmentación por fragilidad están comunicados como mecanismos de deformación del paracetamol.1,2 El incremento del tiempo de permanencia extendió el tiempo de contacto en que el comprimido se sometía a una fuerza aplicada capaz de causar taponamiento, lo cual permitía una posterior deformación plástica. Esto produjo como resultado tiempos de adherencia entre partículas más largos. La aplicación de la presión de compresión principal mejoró la interacción e incrementó la resistencia mecánica de los comprimidos.

Sin embargo, sin una intervención apropiada en la etapa de precompresión que permita la consolidación inicial del comprimido, una presión de compresión principal alta aplicada puede causar una posible ruptura elástica de los enlaces formados relacionada con la recuperación, causando áreas débiles en los comprimidos que los predisponen al taponamiento.

Referencias

1. E. Doelker and E. Shotton, “The Effect of Some Binding Agents on the Mechanical Properties of Granules and Their Compression Characteristics,” Journal of Pharmacy and Pharmacology 29(4), 193–198 (1977).

2. P. Humbert-Droz, et al., “Densification Behaviour of Drugs Presenting Availability Problems,” International Journal of Pharmaceutical Technology and Product Manufacture 4(2), 29–35 (1983).   

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