Вращение шнеков. Существует два семейства двухшнековых экструдеров. Выбор материала имеет решающее значение для разработки успешного продукта…
Вращение винтов создает распределительное и дисперсионное перемешивание.Распределительное смешивание максимизирует разделение и рекомбинацию материалов при минимизации затрат энергии за счет смешивания с низкими эффектами растяжения и плоского сдвига.Это равномерно смешивает материалы, но не приводит к значительному уменьшению размера частиц дисперсного материала и обеспечивает минимальную термическую и сдвиговую деградацию чувствительных материалов.
Дисперсионное смешивание применяет поля растяжения и плоского сдвига для разрушения дисперсных материалов до меньших размеров, в идеале используя энергию, равную или немного превышающую пороговый уровень, необходимый для их разрушения.
Использование различных смесительных элементов позволяет двухшнековому экструдеру выполнять как уменьшение размера частиц, так и смешивание, так что АФИ могут быть включены в полимер в дисперсной форме или, если растворимость АФИ в полимере достаточно высока, в растворенной форме.Поскольку экструдат быстро охлаждается на выходе из экструдера, любой АФИ, растворенный в полимере при температуре смешивания, может оказаться неспособным перекристаллизоваться при охлаждении, что приведет к образованию пересыщенных твердых растворов.В таких случаях необходимо внимательно следить за стабильностью продукта, поскольку возможна рекристаллизация API в течение длительного времени, особенно при повышенных температурах хранения и высоких нагрузках API, и это может повлиять на срок годности конечного продукта.
Существует два семейства двухшнековых экструдеров: двухшнековые экструдеры с высокоскоростным вводом энергии (HSEI), которые в основном используются для компаундирования, реактивной обработки и/или удаления летучих веществ, и двухшнековые экструдеры с низкой скоростью позднего плавления (LSLF). Предназначен для смешивания при низком сдвиговом усилии и перекачивания при постоянном давлении.Шнеки могут вращаться в одном направлении (самоочистка) или в противоположном направлении (календарный зазор), при этом большинство экструдеров, используемых для смешивания, вращаются в одном направлении.
Для придания экструдату желаемого профиля используются различные типы выходных матриц.К таким штампам относятся листовые и пленочные штампы, используемые при нанесении трансдермальных пленок, прядные штампы, используемые для медицинских трубок и некоторых устройств, выделяющих лекарственные средства, фасонные штампы, используемые при выдувном формовании, и штампы для совместной экструзии, используемые в конструкциях резервуарных устройств.В процессе отделки также используются различные последующие вспомогательные компоненты, в том числе водяные бани и воздушные ножи для охлаждения, конвейерные ленты для перемещения экструдированного продукта от головки к концу линии, ножницы для резки экструдата на трубки или стержни, и спулеры для сбора экструдата.Грануляторы используются для разрезания экструдата на более мелкие кусочки для непосредственного наполнения капсул, а в случае некоторых устройств для литья под давлением для формирования конечного продукта.
Как и в случае с любой лекарственной формой, выбор материала имеет решающее значение для разработки успешного продукта.Для большинства применений полимер должен быть термопластичным, стабильным при температурах, используемых в процессе, и химически совместимым с API во время экструзии.Для твердых пероральных лекарственных форм водорастворимые полимеры обычно выбирают из числа полимеров, уже используемых в фармацевтических продуктах, таких как поли(этиленгликоль) и поли(винилпирролидинон).С ростом интереса к использованию ТМЭ для фармацевтических продуктов крупные поставщики полимеров также начинают предлагать полимеры, специально разработанные для фармацевтического применения.Для устройств, выделяющих лекарства, полимеры обычно нерастворимы в воде, и в большинстве разрабатываемых продуктов используются либо сополимеры этиленвинилацетата (ЭВА), либо полиуретаны.
HME позволяет смешивать API с полимером при минимальных сдвиговых и термических напряжениях и, следовательно, с образованием минимального количества веществ, вызывающих разложение API.Антиоксиданты часто включаются в рецептуру, а короткое время пребывания в бочке (обычно порядка минут) также помогает минимизировать термическое разложение, особенно по сравнению с периодическим смешиванием и другими процессами приготовления компаундов.
Одна из стратегий контроля кинетики элюирования лекарственного средства из таких устройств, как интравагинальные кольца, включает расширение простой техники экструзии.Одновременная экструзия сердцевинной пряди, наполненной лекарственным средством, с полимерной оболочкой, контролирующей высвобождение, которая инкапсулирует сердцевину, в одном процессе совместной экструзии дает двухслойную прядь ядро-оболочка.Специально разработанная экструзионная головка питается от двух перпендикулярных экструдеров: один подает основной состав, другой - материал оболочки.Прядь сердцевины-оболочки обрезается, а концы соединяются, образуя конечное устройство.
HME предоставляет разработчикам медицинских устройств, растворяющихся пероральных лекарственных форм и устройств с лекарственным покрытием вариант процесса, который максимально увеличивает смешивание API с полимером, одновременно сводя к минимуму деградацию API, и даже открывает двери для продуктов, которые невозможно получить другими способами.
Время публикации: 01 августа 2017 г.