As tecnologias de revestimento têm muitas aplicações na indústria farmacêutica, tais como mascaramento de sabor e controle de liberação de medicamentos. O revestimento em leito fluidizado é especialmente adequado para as partículas mais pequenas e pastilhas. No presente artigo, o Dr. Harald Stahl explica como o fluxo de ar único do PRECISION-COATER™ da GEA pode proporcionar melhoras significativas no desempenho do revestimento e superar muitos dos problemas de escalonamento e qualidade do revestimento dos tradicionais sistemas de revestimento.

Experiência em Revestimento de Partículas

A indústria farmacêutica tem contado com uma tecnologia que pode revestir partículas para melhorar sua aparência, mascarar sabores desagradáveis ou providenciar a liberação prolongada de medicamentos por quase 50 anos. No entanto, com o aumento dramático do número de medicamentos que necessitam desta tecnologia e o aumento do custo do tempo de processamento e dos compostos usados, os tecnólogos estão agora sob uma crescente pressão para aumentar a sua produtividade, melhorar a qualidade do revestimento e reduzir os tempos de processamento.

Qualidade do Revestimento

Os revestimento de produtos pode ser caro e o volume de produto necessário é inversamente proporcional ao tamanho das partículas do material a ser revestido. Por exemplo, a área de um cubo de 1 cm é de 6 cm. Se no entanto, este cubo fosse feito de pequenos cubos de 1 mm, a superfície total aumentaria em dez vezes. Para partículas menores que 100 microns, o volume do material de revestimento pode facilmente exceder o volume do ingrediente ativo. A qualidade do revestimento é, portanto, de primordial importância.

A finalidade do processo é revestir a partícula apenas com o material suficiente para atingir o resultado desejado, não mais do que isso. No caso de revestimentos funcionais, ele também deve ser uniformemente distribuído sobre toda a superfície do produto. Uma aplicação irregular pode afetar seriamente o desempenho (perfil de liberação) do medicamento. Uma das causas do revestimento irregular pode ser a incapacidade de gerar uma rotação (centrifugação) suficiente do produto durante o processo de revestimento. Uma solução seria aumentar o fluxo de ar; entretanto, isso iria aumentar as perdas devido ao atrito, com a geração de pequenas partículas de poeira e assim, diminuir o rendimento.

Rendimento do Produto

O rendimento do produto é simplesmente o produto, que atende à especificação necessária, expresso como uma porcentagem da massa total do material introduzido no processo. A diferença representa as perdas de produto que ocorrem durante o processamento. Em um tradicional leito de revestimento fluidizado, o produto pode ser perdido na forma de pó (causadas pelo atrito com o material do núcleo ou as partículas secas pulverizadas) ou pela aglomeração de partículas maiores e úmidas, quando elas causam impacto em si mesmas ou no equipamento.

A aglomeração é causada quando a taxa de pulverização é muito alta e o produto ainda está úmido quando ele encontra outra partícula no leito ou a superfície do revestimento. Em alguns sistemas, o bico de pulverização propriamente dito também pode provocar um efeito "venturi", sugando as partículas em áreas com muita umidade ao redor do bico, onde elas colidem e se aglomeram.

Mais uma vez, a solução seria aumentar a taxa de fluxo de ar para manter as partículas separadas. No entanto, isso também pode aumentar as perdas derivadas de atrito. A alternativa é diminuir a umidade nas proximidades do bico de pulverização, reduzindo a taxa de pulverização; no entanto, a desvantagem é o aumento no tempo de processamento.

Tecnologia de Revestimento Tradicional

Os sistemas de revestimento por pulverização inferior tradicionais, tais como aqueles que têm sido usados desde a década de 1950, sofrem de todos esses problemas e muitos mais. Além das dificuldades de aglomeração, atrito e da qualidade irregular do produto e os longos tempos de processamento, eles também são difíceis escalonar a partir do piloto para uma produção completa, não podem funcionar como sistemas multi-tubos e é impossível inspecionar os bicos para aglomeração durante o processamento. Todas essas falhas foram tratadas na nova geração de tecnologia de revestimento da GEA: o PRECISION-COATER™.

Como o PRECISION-COATER™ Funciona

Rede de Estratificação de Líquidos

O elemento-chave do PRECISION-COATER™ é o Acelerador de Turbulência, que controla com precisão as propriedades do fluxo de ar e, assim, o comportamento das partículas que fluem para a coluna de revestimento. Em um revestidor de leito fluidizado tradicional, uma grande parte do ar flui para o leito em torno da coluna, que em seguida, é totalmente fluidizada e permite que as partículas fluam para a área ao redor do bico de pulverização em virtude da pressão hidrostática do leito.

Com o PRECISION-COATER™, no entanto, uma quantidade muito maior de ar é direcionada para a coluna de revestimento através de uma placa de inserção e do acelerador de turbulência. Este design cria no processo uma velocidade muito maior do ar adjacente ao bico e gera uma área de baixa pressão que suga as partículas para dentro do núcleo do tubo de revestimento. A alta velocidade do fluxo de ar faz com que as partículas girem individualmente, permitindo um revestimento muito mais uniforme. O acelerador de turbulência transmite um componente rotacional para o fluxo de ar que, quando combinado com a alta velocidade do fluxo de ar, garante que as partículas individuais sejam mantidas separadas para que seja possível operar em um local com muito mais umidade para o bico sem o risco de aglomeração. Os testes mostram que a alta velocidade do fluxo de ar gera também um nível muito maior de evaporação, onde as partículas são secas e não mais se aglomeram antes de retornarem ao leito em torno do tubo de revestimento.

O sistema provou fornecer um revestimento uniforme com uma espessura determinada em um tempo de processo significativamente menor em comparação aos sistemas de revestimento tradicionais. O uso da área de alta velocidade/área de baixa pressão para aspirar as partículas para a área de revestimento, permite que o sistema PRECISION-COATER™  multi-tubos evite as zonas mortas com baixo fluxo de partículas, que podem ser encontrados nos sistemas multi-tubos tradicionais. Como resultado, o sistema PRECISION-COATER™ pode ser ampliado de teste, através de produção piloto até a produção completa, usando tubos de revestimento de tamanhos semelhantes. Configurando unidades de produção multi-tubos e sistemas de escala piloto de coluna única para usar o mesmo fluxo de ar e o mesmo padrão no tubo de revestimento, pode eliminar muitas dificuldades de ampliação existentes nos sistemas que têm tubos de revestimento muito maiores em unidades de produção.

Conclusão

O PRECISION-COATER™ proporciona um maior rendimento através de menor aglomeração e atrito; ele melhora a produtividade com um revestimento e secagem mais rápidos do produto e aumenta de forma significativa a qualidade do produto, garantindo um revestimento com espessura uniforme para uma excelente eficiência clínica. É ideal para revestir partículas de 50 micras a 3 mm de diâmetro. A GEA acredita que nenhum outro produto é mais adequado para as necessidades da indústria de um sistema de revestimento altamente eficaz com excelente características de escalonamento. 

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