L'importance de la pression de pré-compression et du temps de pause pour limiter les problèmes liés au décalottage du comprimé.

Résoudre les problèmes de décalottage des comprimés

Le décalottage est le détachement d'un fragment transversal de la surface du comprimé qui se produit généralement dès que le comprimé est éjecté de la filière. Le décalottage des comprimés provoquera invariablement le rejet du lot de production. Pour un produit breveté, changer sa formule n'est pas la meilleure solution pour résoudre ces problèmes. De plus, lorsqu'il s'agit d'un produit à dosage élevé, les modifications de la formule sont limitées et la solution finale pourrait ne pas résoudre entièrement le problème du décalottage.

L'une des solutions au problème consiste à utiliser une presse à comprimés rotative spécialement conçue, qui utilise un compensateur d'air durant la phase de pré-compression : la force de pré-compression, associée à un temps de pause prolongé, peut être modifiée avant la compression principale. Cette nouvelle méthode d'application de la force de compression a été examinée en utilisant la presse à comprimés rotative à compensateur d'air de GEA sur des granulés préparés par granulation à grand cisaillement ; la formule comprenait 78% d'acétaminophène(w/w) et 22% d'amidon (w/w). La modification du mode d'application de la force de compression a montré qu'elle peut réduire, voire éliminer, l'apparition du décalottage des comprimés, sans compromettre la force mécanique des comprimés produits.

Méthodes

Les granulés d'acétaminophène et d'amidon ont été mélangés à sec avec 1,1% de stéarate de magnésium (w/w) et 0,16% de dioxyde de silicone colloïdal (w/w). Une presse à comprimés de GEA (R190FT) à poinçons de 10 mm a été utilisée, afin de préparer des comprimés plats biseautés de 325 mg. Différents paramètres de compression ont été testés : la pression de pré-compression, l'épaisseur du comprimé soumis à la pré-compression, l'épaisseur du comprimé soumis à la compression principale et la vitesse de la tourelle.

La pression de la compression principale, le temps de pause et les valeurs de déplacement ont été enregistrés pour chaque lot de comprimés produits. Les lots contenant moins de 10% de décalottage des comprimés au terme de la compression ont été ultérieurement caractérisés, selon les méthodes de la pharmacopée USP en matière d'épaisseur des comprimés (Digimatic Micrometer, Mitotuyo, Japon), de résistance à l'écrasement (HT1, Sotax, Suisse) et de friabilité (TA20, Erweka, Allemagne). Le nombre de comprimés décalottés au terme de l'essai de friabilité a ainsi été enregistré.

Résultats et discussion

La production de comprimés à partir de granulés demande l'application d'une certaine force, ou pression. Si la pression de compression est insuffisante, les granulés ne formeront pas une masse uniforme et solide, ou ils ne pourront pas être soumis à d'autres manipulations ou traitements. Toutefois, une pression de compression excessive pourrait provoquer un décalottage, ou produire des comprimés trop durs qui présenteraient une durée de désintégration trop longue. Pour la formule acétaminophène-amidon, il est apparu que la production de comprimés requérait une pression de compression principale de l'ordre de 108–140 N/mm2. Les comprimés produits à l'aide d'une pression de compression principale de plus de 140 N/mm2 ont été décalottés immédiatement après la compression. En revanche, l'utilisation d'une pression de compression principale faible (<100 N/mm2) a produit des comprimés dont la résistance à l'écrasement était très faible (<25 N).

Pour chaque pression de la compression principale sélectionnée, dans la plage 108–140 N/mm2, la résistance à l'écrasement a augmenté, tandis que la friabilité et l'apparition de décalottage ont diminué au fur et à mesure que la pression de pré-compression augmentait. En appliquant une limite de pression de pré-compression de 34 N/mm2 et une pression de compression principale de 108 N/mm2, le temps de pause pouvait être modifié en réglant l'épaisseur du comprimé et la vitesse de la tourelle lors de la pré-compression. Le compensateur d'air du roulement de pré-compression déplacerait le roulement vers l'arrière si la force de pré-compression dépassait la force limite pré-réglée, ce qui maintiendrait la pression de pré-compression constante sur le comprimé, en augmentant le temps de pause en conséquence.

En augmentant le temps de pause en phase de pré-compression, la résistance à l'écrasement du comprimé est apparue plus grande, tandis que la friabilité a diminué (Figure 3). Une déformation plastique et une fragmentation sont apparues suite aux mécanismes de déformation de l'acétaminophène.1,2 Une augmentation du temps de pause a prolongé le temps réel durant lequel le produit compact est soumis à une force qui peut provoquer le décalottage, ce qui a porté à une déformation plastique ultérieure. Cela a provoqué un temps de liaison particule-particule prolongé. L'application de la pression de compression qui a suivi a augmenté l'interaction et amélioré la résistance mécanique des comprimés ainsi produits.

Toutefois, dans l'intervention appropriée en phase de pré-compression afin d'assurer la consolidation initiale du comprimé, l'application d'une pression de compression principale élevée peut provoquer une rupture liée au retour élastique des liaisons qui se sont formées, ce qui provoque des zones faibles dans les comprimés et les prédispose au décalottage.

Références

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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