Forme di dosaggio solido a essiccazione per nebulizzazione

L'essiccazione per nebulizzazione in ambito farmaceutico è un metodo di essiccazione molto veloce grazie all'ampia superficie creata dall'atomizzazione dell'alimento liquido. Di conseguenza, la generazione di elevati coefficienti di scambio termico e la stabilizzazione rapida dell'alimento a temperature medie rendono idoneo questo metodo a materiali sensibili al calore.

Dalla formulazione alla produzione

L'essiccazione per nebulizzazione garantisce un ineguagliabile controllo delle particelle e consente metodi di somministrazione e caratteristiche molecolari finora impossibili. Tali vantaggi permettono lo studio di metodi di somministrazione e di caratteristiche molecolari finora non realizzabili.

L'essiccatore per nebulizzazione è uno strumento in grado di essiccare particelle in sospensione. L'essiccazione di particelle in sospensione richiede tempi di essiccazione molto rapidi; inoltre, è necessario mantenere le traiettorie delle goccioline il più lontano possibile dalla parete della camera di essiccazione. L'essiccazione rapida si raggiunge tramite un'atomizzazione efficace e uniforme del liquido, che consente la creazione di una superficie molto ampia, e tramite l'opportuna miscelazione delle goccioline con il gas essiccante.

Rapido, riproducibile e versatile

Scegliendo gli impianti opportuni e le condizioni operative idonee, è possibile produrre, in un'unica fase, polvere free flowing compreso le singole particelle oppure agglomerati controllati per riempire, fiale o protesi. L'essiccazione per nebulizzazione è processo di essiccazione dolce che può essere adattato a una serie di condizioni di lavorazione, tra cui l'essiccazione di materiali sensibili al calore. In quando processo altamente riproducibile, l'essiccazione per nebulizzazione può essere applicato a quasi tutte le dimensioni produttive. Sebbene l'essiccazione per nebulizzazione e la crioessiccazione siano tecnologie complementari, l'essiccazione per nebulizzazione è in genere più flessibile, efficace ed economico.

L'essiccazione per nebulizzazione come alternativa alla granulazione

Essiccazione per nebulizzazione in letto fluido (FSD) - Produce granuli con un processo unitario partendo da un liquido. Un'opzione prevede la produzione primaria del principio attivo come granulato, in modo tale che sia necessario solo effettuare il blending con gli eccipienti adatti per la compressione diretta per la lavorazione secondaria. Questo processo può essere eseguito solo con principi attivi ancora bagnati, altrimenti sarà necessaria l'aggiunta di un legante. Un altro uso possibile della tecnologia FSD è quello di miscelare tutti gli ingredienti in una soluzione o sospensione e produrre granuli con un'operazione a fase singola. 

Durante il processo FSD, l'alimento liquido viene atomizzato nella parte superiore della colonna in modalità equicorrente. Dopo l'evaporazione del liquido, le particelle generate si allontanano dalla camera di essiccazione insieme all'aria di scarico. Queste particelle vengono, quindi, separate con un ciclone o con un filtro e reintrodotte nella camera di essiccazione dove vengono a contatto con goccioline umide formando agglomerati. 

Quando tali agglomerati raggiungono un certo peso, non possono più essere allontanati dalla camera di essiccazione insieme all'aria di scarico tramite la parte superiore della colonna, pertanto, precipitano nel letto fluido integrato sul fondo della camera di essiccazione. Qui vengono essiccati e raffreddati prima di essere eliminati. Questo tipo di apparecchiatura è, tuttavia, difficile da pulire quando si passa da un prodotto all'altro, soprattutto se si considera le tubature esterne. Sono stati, quindi, sviluppati dei sistemi nei quali le tubature esterne non sono a contatto con il prodotto.

Biodisponibilità

Nella riformulazione di un composto già esistente oppure nella produzione di nuove sostanze chimiche (NCE), la comprensione e la gestione del comportamento farmacocinetico di tali sostanze rappresenta una della capacità fondamentali. Per i composti scarsamente solubili, l'essiccazione per nebulizzazione rappresenta un approccio alternativo nello sviluppo delle forme di dosaggio orali. Tale processo, efficiente e prontamente applicabile, consente di ottenere prodotti cristallini stabili che aumentano la biodisponibilità degli API aumentando la solubilità degli ingredienti attivi.

Rilascio modificato

L'essiccazione per nebulizzazione non è solo una semplice tecnica di essiccazione. Grazie all'attenta gestione delle condizioni di essiccazione e alla scelta degli eccipienti, questa tecnologia può essere utilizzata anche per ritardare/modificare il rilascio dei farmaci. Questo aspetto dell'essiccazione per nebulizzazione è chiamato, spesso, microincapsulamento e trova impiego in numerose applicazioni come

  • la copertura del sapore 
  • il rilascio modificato (nel tratto GI)
  • la protezione del farmaco dall'ambiente.

Il microincapsulamento può essere utilizzato con gli API sia nelle soluzioni sia come micro/nanosospensioni in soluzioni contenenti l'agente di incapsulamento. Le proprietà fisiche e il tipo di polimero utilizzato per microincapsulare il farmaco in questione dipenderanno 

  • dal sito di somministrazione
  • dalle proprietà fisiche del farmaco (come la solubilità)
  • dal carico del farmaco richiesto. 

Scegliendo specifici polimeri e classi ( o miscele di essi), è possibile modificare il rilascio dei farmaci per aumentarne l'efficacia e per ridurne potenzialmente gli effetti collaterali.

L'essiccazione per nebulizzazione è la tecnica di preferenza adottata da un numero sempre maggiore di produttori farmaceutici per produrre farmaci sempre migliori. Tale tecnologia, ultra rapida e delicata, offre una modalità esclusiva per la definizione delle caratteristiche delle particelle. Uno dei vantaggi dell'essiccazione per nebulizzazione è la notevole versatilità della tecnologia, evidente se si analizzano le molteplici applicazioni e l'ampia gamma di prodotti che è possibile ottenere. Dalle microscopiche particelle per la somministrazione polmonare alle polveri agglomerate di grandi dimensioni per la somministrazione orale, dai prodotti amorfi a quelli cristallini e alla possibilità di ottenere formulazioni monofasiche, l'essiccazione per nebulizzazione offre numerose opportunità che nessun'altra tecnologia di essiccazione può vantare.

GEA ha sviluppato una serie dedicata di essiccatori per la nebulizzazione nel settore farmaceutico. Gli essiccatori PHARMASD™ (PSD) sono stati progettati utilizzando moduli standard che incorporano tutte le funzionalità richieste per la produzione conforme ai requisiti cGMP nel settore della produzione farmaceutica. Disponibili in diverse dimensioni (1-7), gli essiccatori PSD offrono capacità che spaziano dagli 80 ai 4000 kg/h di gas di processo essiccante.

GEA offre, inoltre, una serie di essiccatori per nebulizzazione progettati specificatamente per R&D, per lo sviluppo del prodotto e la produzione in piccoli volumi. Pionieri in tutti gli aspetti dell'essiccazione per nebulizzazione con più di 10.000 impianti aggiudicati e installati in tutto il mondo, GEA è in grado di assistere il cliente nella scelta dell'attrezzatura più adatta, valutando ogni progetto in base alle necessità e adattando il processo e l'essiccatore per nebulizzazione su misura per soddisfare i requisiti specifici.