Побољшање ефикасности биофармацеутика кроз сушење распршивањем

Сушење распршивањем је веома брза метода сушења због изузетно велике површине честица и високог коефицијента размене топлоте. Велика површина честица такође омогућава да се сушење обави на умереним до ниским температурама. Брзо сушење и умерене температуре чине сушење распршивањем погодним за материјале{2}}осетљиве на топлоту. Брзо сушење и пратећа брза стабилност материјала чине сушење распршивањем идеалним за капсулирање и производњу сувих емулзија или аморфних материјала. Могућности за инжењеринг честица такође укључују карактеристике перформанси праха, као што су аеродинамичке димензије, геометрија честица, расподела величине честица и својства течења праха.

Сушење наночестица распршивањем укључује сушење наночестица суспендованих у одговарајућој течности (као што је вода). Сушењем распршивањем, оригиналне честице могу бити заштићене док се истовремено постижу нова, пожељнија својства праха. То значи да прах има добра својства течења и смањену тенденцију стварања прашине, или да има добра својства течења праха и малу аеродинамичку величину честица.

Микрокапсулација се може постићи коришћењем процеса сушења распршивањем и кондензације распршивањем. Материјал који се користи за микрокапсулирање-осушену распршивањем је течност у којој лек постоји у суспензији или раствореном облику унутар материјала за паковање. Погодни растварачи могу бити вода, алкохол, ацетон, итд. Друга алтернатива је сушење распршивањем, где се раствор за паковање замењује растопљеним раствором за паковање. Кроз сушење распршивањем или сушење распршивањем, величина честица се може лако модификовати да би се постигла морфологија контролисаног ослобађања погодна за подешавање и друга пожељна својства праха.

Суве емулзије су варијација технологије микрокапсулирања. У сувим емулзијама, микрокапљице, односно уљни раствори који садрже у уљу-лекове растворљиве, треба да буду инкапсулирани. Материјал који се производи сушењем распршивањем је емулзија која садржи растворени чврсти носач. Суве емулзије-осушене распршивањем могу се рекомбиновати да би се одржала оригинална величина капљица како би се побољшала биодоступност лека уз добијање других пожељних својстава праха.

Чврсти аморфни дисперзанти/раствори се могу добити сушењем распршивањем. Материјал који се користи за производњу чврстих аморфних дисперзаната састоји се од лека и одговарајућег растварача који садржи стабилизационе материјале. Погодни растварачи укључују алкохол, ацетон, дихлорометан, итд. Распршивањем-осушени чврсти аморфни дисперзанти могу побољшати биорасположивост и стабилност лека уз добијање других пожељних својстава праха, као што су течљивост праха и перформансе директне компресије.

Сушење

Када лек показује термопластичност и висок афинитет за раствараче, производ се тешко суши. За лекове са високим афинитетом према растварачу, дати ниво резидуалног растварача у производу захтева више температуре сушења или мањи садржај пара растварача у издувном гасу, што је значајан изазов, посебно за производе који су такође термопластични. За лекове који показују термопластичност и имају ниске прелазне температуре, ефективни температурни опсег за сушење је прилично ограничен. Два супротстављена фактора одређују овај ограничени температурни опсег: температура производа мора бити довољно ниска да обезбеди стабилност производа и спречи лепљење; Истовремено, температура сушења мора бити довољно висока да се материјал осуши у ефективном времену пре него што се капљице/честице материјала сударе са зидовима торња за сушење. Што је још горе, растварач у материјалу делује као пластификатор, снижавајући дозвољену температуру производа. Неправилни услови сушења могу довести до веома ниског приноса због накупљања материјала на зидовима торња; и претерано ниске и превисоке температуре сушења могу резултирати овим исходом.

За сушење распршивањем, разлика између улазне температуре сушара, температуре производа, температуре сушења и излазне температуре сушара је кључна. У добро{1}}дизајнираној-сушачи са распршивањем, температура сушења и излазна температура сушара су исте. Због испаравања растварача, температура производа ће бити нижа од излазне температуре сушара, обично 5-20 степени.

Сушење честица је првенствено одређено температуром на излазу сушара за распршивање и садржајем пара растварача у издувним гасовима сушара за распршивање. Веће излазне температуре распршивача или нижи садржај пара растварача у издувним гасовима машине за распршивање ће утицати на сушење производа. За фиксну излазну температуру распршивача и брзину протока гаса за сушење, снижавање улазне температуре сушаре ће довести до смањења брзине довода, смањења брзине испаравања и смањења садржаја пара растварача у издувним гасовима сушача за распршивање. Због тога, параметри сушења распршивањем морају бити пажљиво избалансирани, а одговор се обично може наћи унутар прозора могућности.

Могућности за сушење распршивањем могу омогућити да се сушење настави са високим приносом, али истовремено може довести до тога да коначни производ не испуни тражени ниво резидуалног садржаја растварача. За многе производе, ефективно време сушења је критичније. Када је дифузија заосталог растварача у производу ограничена, једностепени-сушач не може да постигне ефикасно сушење, а у многим случајевима се морају додати додатне фазе сушења.

Термопластичност неких лекова чини их непогодним за сушење у конвенционалним сушарама за распршивање. У таквим случајевима, сушење распршивањем под ниским-притиском може бити опција. Сушаре за распршивање које раде на 0,5–0,7 бара омогућавају значајно смањење температуре сушења.

Типови сушара

Недавно је Ниру представио серију сушара дизајнираних за постизање горе наведених задатака. ПХАРМАСД (ПСД) и друге неопходне компоненте у комбинацији омогућавају производњу усаглашену са цГМП-у фармацеутским постројењима.

Принцип ПСД-а је дизајнирање серије уређаја са сличним перформансама, али различитим производним капацитетима, у распону од неколико грама до неколико тона праха по серији. Доследне перформансе ПСД опреме олакшавају несметан{1}}процес скалирања од раног развоја до коначне масовне производње. ПСД опрема се састоји од многих модула комбинованих како би се испунили специфични захтеви, независно од радне температуре, радног притиска, растварача, приноса или других фактора. Због тога сушаре са истим производним капацитетом могу бити потпуно различите по дизајну, конфигурацији и физичким димензијама. ПСД сушачи су дизајнирани да користе врућ ваздух или, када суше-неводене материјале, азот као гас за сушење (елиминишући ризик од сагоревања). Могу се користити за сушење широког спектра ацетона, дихлорометана, алкохола и других органских растварача. Када се користе органски растварачи и азот, сушач обично ради у систему затворене-петље како би се смањио губитак азота и спречило испаравање и цурење органског растварача.

Укратко, пажљивим одабиром радних параметара, лекови који показују термопластичност и афинитет према растварачу могу се произвести сушењем распршивањем. Сушаре за распршивање нуде предности за производњу инкапсулација, сувих емулзија или аморфних материјала са контролисаним одложеним-ослобађањима и/или за побољшање ефикасности биофармацеутика.