TPL II W7 tabletki II 10 11 17 studenci -...

24
TPL2; Wykład 7, 2017/18 101117 1 TABLETKI II Janina Lulek Katedra i Zakład Technologii Postaci Leku, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Wykład 7, TPL2, 2017/18 SUBSTANCJE POMOCNICZE Podział: 1) Rozcieńczające, czyli wypełniające (diluents, bulking agents, fillers) 2) Wiążące – lepiszcza i zwilżające (binders) 3) Rozsadzające (desintegrants), 4) Poślizgowe (glidants), 5) Smarujące (lubricants) 6) Modyfikujące uwalnianie w przewodzie pokarmowym 7) Barwniki (colorants) 8) Substancje zapachowe (flavorants) 9) Substancje słodzace (sweeteners) 10) Substancje utrzymujące wilgoć 11) Hydrofilizujące. TABLETKI

Transcript of TPL II W7 tabletki II 10 11 17 studenci -...

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

1

TABLETKI  II

Janina  Lulek

Katedra  i  Zakład  Technologii  Postaci  Leku,  Uniwersytet  Medyczny  im.  Karola  Marcinkowskiego  w  PoznaniuWykład  7,  TPL2,  2017/18

SUBSTANCJE  POMOCNICZEPodział:

1) Rozcieńczające,  czyli  wypełniające  (diluents,  bulking agents,  fillers)

2) Wiążące – lepiszcza i zwilżające (binders)

3) Rozsadzające (desintegrants),

4) Poślizgowe (glidants),

5) Smarujące (lubricants)

6) Modyfikujące uwalnianie w przewodzie pokarmowym

7) Barwniki (colorants)

8) Substancje zapachowe (flavorants)

9) Substancje słodzace (sweeteners)

10) Substancje utrzymujące wilgoć

11) Hydrofilizujące.

TABLETKI

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

2

3

ROZCIEŃCZAJĄCE,  CZYLI  WYPEŁNIAJĄCE    (DILUENTS,  BULKING  AGENTS,  FILLERS)

Charakterystyka• PODSTAWOWE  WYPEŁNIENIE  MASY  TABLETKOWEJ

• wywierają  wpływ  na:  twardość,  czas  rozpadu  oraz  profil  uwalniania  API  

• polepszają  właściwości  tabletek  (kohezja,  zdolność  do  bezpośredniej  kompresji,  sypkość,  płynięcie)

• zapobieganie  zawilgoceniu  substancji  higroskopijnych

• zapobieganie  rozpływaniu  się  mieszanin  eutektycznych

SUBSTANCJE  POMOCNICZE

4

Wypełniające

Cukry  proste  i  złożonelaktoza, skrobia,  mannitol,  sacharoza,  sorbitol,  

celuloza  mikrokrystaliczna

Sole  nieorganiczne

dwuzasadowy  fosforan  wapnia  dwuwodnysiarczan  wapnia  dwuwodny

Sugartab®• 90-­‐93%  sacharozy  +  7-­‐10%  cukru  inwertowanego

DiPac®• 97%  sacharozy  +  3%  modyfikowanych  dekstryn

Nu-­‐Tab®• 95%  sacharozy  +  4%  cukru  inwertowanego  +  skrobia  kukurydziana  +  stearynian  magnezu

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

3

55

SUBSTANCJE  WIĄŻACE  (ZWILŻAJĄCE  i  LEPISZCZA,  ADHEZYJNE,  BINDERS)

• nadają  kohezyjność  proszkom  co  umożliwia  ich  łączenie  w  większe  agregaty  i  trwałe  ich  wiązanie  podczas  prasowania  

• nadają  wymaganą  wytrzymałość  mechaniczną  tabletkom

• dodawane  w  formie  suchej  lub  płynnej

• pochodzenia  naturalnego  lub  syntetycznego

6

Substancje  wiążące

Granulacja  na  sucho

Laktoza

Celuloza  mikrokrystaliczna

Sylifikowana celuloza  mikrokrystaliczna

Fosforan  i  wodorofosforan  wapniaAlkohole  cukrowe  (sorbitol,  mannitol,  ksylitol)

Preżelowana  skrobia    kukurydziana

Farmacja  stosowana  2017

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

4

7

Zwilżające  i  lep

iszcza

Rozpuszczalniki-­‐ woda,  etanol  i  ich  mieszaniny

LEPISZCZA  HYDROFILOWE1-­‐10%  roztwory  wodne,  etanolowe  i  wodno-­‐etanolowe  polimerów  

rozpuszczalnych  lub  pęczniejących  w  wodzie

skrobia,  żelatyna,  HPMC,  HEC,  MC,  karmeloza sodowa

LEPISZCZA  HYDROFOBOWEwodne  dyspersje  lub  roztwory  etanolowe  i  wodno-­‐etanolowe  

etyloceluloza,  szelak,  kopolimery  kwasu  metakrylowego  

Granulacja  na  mokro

8

SUBSTANCJE  ROZSADZAJĄCE  (desintegrants)

• rola

• ułatwiają  i  przyspieszają  proces  rozpadu  granulatów  i  tabletek  w  przewodzie  pokarmowym  w  kontakcie  z  wodą  

• zwiększenie  objętości  wskutek  pęcznienia    w  środowisku  wodnym  

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

5

9

SUBSTANCJE  ROZSADZAJĄCE  Przykłady

• skrobia  i  jej  pochodne  (5-­‐20%  masy  tabletki),• skrobia  (3-­‐15%)• skrobi  glikolan  sodu  (2-­‐8%)    • skrobia  preżelowana  (5-­‐10%)

• celuloza  i  jej  pochodne

• celuloza  mikrokrystaliczna-­‐Avicel®  (5-­‐20%)

• metyloceluloza  (2-­‐3%)

• pektyny  – (3-­‐5%)

• kwas  alginowy  i  alginian  sodu  (1-­‐5%)

• poprzecznie  sieciowany  poliwinylopirolidon  

• dwutlenek  węgla  -­‐ tabletki  musujące

ok.  10%  masy  granulatu  

Integrated Pharmaceutics,  2013Farmacja  stosowana  2017

• Chemicznie  modyfikowana  skrobia  ziemniaczana  • sól  sodowa  karboksymetyloskrobi  /sól  sodowa  glikolanu  skrobi  (Explotab,  Primogel)• mechanizm  działania:  szybki  i  intensywne  pęcznienie  z  min  żelowaniem• efektywne  stężenie:  4-­‐6%.   (>  8%  wzrost  żelowania)  

• Poprzecznie  sieciowany  poliwinylopirolidon• silnie  hydrofilowy,  nierozpuszczalny  w  wodzie   np.  krospovidon (Polyplasdone XL,Kollidon CL)•mechanizm  działania:  odciąganie  wody,  pęcznienie,  deformowanie• efektywne  stężenie:    2-­‐4%

• Celuloza  modyfikowana• wewnętrznie  sieciowana  sól  sodowa  karboksymetylocelulozy,                                                                                                                                      np. Ac-­‐Di-­‐Sol  (Accelerates  Dissolution),  Nymcel•mechanizm  działania:  odciąganie  wody,  pęcznienie  z  min.  żelowaniem• efektywne  stężenie:    1-­‐3  % (tabletkowanie  bezpośrednie,  2-­‐4%  granulacja  na  mokro)

• Kroskarmeloza  sodowa

SUPERDEZINTEGRANTY Tabletkowanie  bezpośrednie

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

6

CroscarmelloseSodium

PolyplasdoneXL-­‐10

Sodium StarchGlycolate

Tabletki  placebo

t  =  0  min

t  =  1  min

t  =  2  min

12

SUBSTANCJE  POŚLIZGOWE

- redukują  tarcie  pomiędzy  cząstkami  proszku  lub  ziarnami  granulatu

-­‐ typy-­‐ właściwe  poślizgowe (glidants)

-­‐ smarujące (lubricants)-­‐ antyadhezyjne  (antiadherents)

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

7

13

Właściwe  poślizgowe (glidants)

-­‐ ułatwiają  spływanie  granulatu    z  leja  nasypowego  i  lepsze  wypełnianie  matrycy

-­‐ talk    lub  talk  silikonowany (0,2-­‐10%),-­‐ krzemionka  koloidalna  (0,1-­‐2%)  -­‐Aerosil®;  -­‐ tlenek  magnezu  (0,5-­‐2%)-­‐ krzemian  magnezu  (0.5-­‐2%)          

SUBSTANCJE  POŚLIZGOWE

14

• S.  smarujące  (lubricants)-­‐zmniejszają  tarcie  międzycząsteczkowe  i  tarcie  pomiędzy  powierzchnią  boczną  tabletki  a  ścianą  matrycy

-­‐ sole  kwasu  stearynowego  – Mg  (0,25-­‐2%)  i  Ca  (0,1-­‐1%)

-­‐ alkohol  cetylowy

-­‐ alkohol  stearylowy

-­‐ stearylofumaran sodu

-­‐ stałe  glicerydy:  behenian glicerolu  i  uwodorniony  olej  bawełniany

-­‐ rozpuszczalne  w  wodzie  (tabletki  musujące):-­‐ Makrogol  4000-­‐6000,  (2-­‐5%)-­‐ laurylosiarczan  sodu  (ok.1%)-­‐ kwas  fumurowy  (do  5%)

substancja  smarującadziała  tutaj

mniej  efektywne  niż  nierozpuszczalne  w  wodzie

SUBSTANCJE  POMOCNICZE

Integrated Pharmaceutics,  2013Farmacja  stosowana  2017

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

8

15

S.  antyadhezyjne  (antiadherents)

– zapobiegają  przyklejaniu  się  masy  do  ścian  matrycy  i  do  powierzchni  stempla

-­‐ wszystkie  s.  smarujące    o  charakterze                            hydrofobowym  mają  właściwości  antyadhezyjne  (talk,  stearyniany,  kwas  stearynowy,  parafina)  

-­‐ skrobia  preżelowana-­‐ celuloza  mikrokrystaliczna-­‐ krzemionka  koloidalna

SUBSTANCJE  POMOCNICZE

16

SUBSTANCJE  POMOCNICZE

działanie  antystatyczne

zmniejszają  tarcie  albo  zwiększają  przewodnictwo  subtelnie  rozdrobnionych  ciał  stałych  wykazujących  zdolności  elektrostatycznego  naładowania:  

• talk,  stearynian  magnezowy,  laurylosiarczan  sodowy,  glikol  polietylenowy

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

9

17

BARWNIKI (colorants),

• naturalne  organiczne• ograniczona  trwałość• zmiana  barwy  pod  wpływem  pH• przykłady:  antocyjaniny,  chlorofil,  karmel,  kakao,  karoten,  kurkuma  

• syntetyczne  organiczne  • w  postaci  soli  rozpuszczalnych  w  wodzie• zachowują  swa  barwę  w  szerokim  zakresie  pH• przykłady – żółcień  chinolinowa,  błękit  patentowy,  czerń  brylantowa,  kwaśna  zieleń  brylantowa,

• nieorganiczne• pigmenty  nierozpuszczalne  w  wodzie,  zmikronizowane• przykłady:  węglan  wapnia,  węglan  i  tlenek  magnezu,  dwutlenek  tytanu,  węgiel  w  postaci  sadzy  lub  grafitu

18

SUBSTANCJE  ZAPACHOWE,  AROMATY  (FLAVORANTS)

• tabletki• do  żucia,  podjęzykowe,  podpoliczkowe,  musujące,  pastylki  do  ssania

• przykłady: olejek  anyżowy,  olej  cynamonowy,  mentol,  wanilia,  olejek  różany,  syntetyczne  aromaty  np.  pomarańczowy,  brzoskwiniowy,  tropikalny

http://www.swiat-­‐olejkow.pl/olejek-­‐anyzowy/

http://www.olej.edu.pl/olejek-­‐rozany/olejek-­‐rozany

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

10

19

SUBSTANCJE SŁODZĄCE (SWEETENERS)

• dodawane  do  tabletek:  do  żucia

• cukier•monsacharydy• sorbitol•mannitol  (40  -­‐ 72%  słodkości  sacharozy)

• sacharoza  -­‐wzorzec  słodkości• aspartam  -­‐ substancja  intensywnie  słodząca

• acesulfan  K  

OCENA  TABLETEK

TESTY  FARMAKOPEALNE

• Określanie  jednolitości  preparatów  dawkowanych

• Określanie  jednolitości  zawartości  substancji  leczniczej

• Oznaczenie  jednolitości  masy

• Oznaczanie  czasu  rozpadu  lub  rozpuszczania

• Badanie  uwalniania  substancji  leczniczej

(Ćwiczenia)

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

11

• Określanie  porowatości

• Oznaczanie  zawartości  wilgoci

• Oznaczanie  wytrzymałości  mechanicznej

• Oznaczanie  zawartości  API  i  produktów  rozkładu

• Oznaczanie  zawartości  popiołu  nierozpuszczalnego  w  HCl

• Określanie  czystości  mikrobiologicznej.  

WŁAŚCIWOŚCI  FIZYCZNE,  CHEMICZNE  I  BIODOSTĘPNOŚĆ

OCENA  TABLETEK

22

POWLEKANIE

Cele

• ochrona  API  przed  ekspozycją  na  warunki  atmosferyczne  (wilgoć,  światło,  tlen  i  dwutlenek  węgla)

• maskowanie  przykrego  smaku  i/lub  zapachu

• polepszenie  wygladu  tabletek

• ochrona  żołądka  przed  drażniacym  działaniem  niektórych  API  i  zlokalizowanie  resorpcji  leku  w  jelicie  cienkim  (tabletki  dojelitowe),  

• wytworzenie  postaci  leku  o  przedłużonym  działaniu

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

12

23

POWLEKANIE

HISTORIA•  najwcześniejsze  wzmianki-­‐  powlekane  pigułki  w  literaturze  islamu(850-­‐923)

•  maskowanie  smaku  leków  – publikacje  francuskie  ok.  1600r.

•  powlekanie  cukrowe  – opatentowane  przez  Francuzów  – druga  połowa  XlX  w.

•  powlekanie  filmem  – wprowadzenie  w  1953r.

•  powlekanie  w  warstwie  fluidalnej  – opatentowane  wczesne  lata  50-­‐te  XX  w.

•powlekanie  w  drażownicach  perforowanych   -­‐ lata  późniejsze

24

POWLEKANIE

• Drażowanie – substancjami  powlekającymi  są  cukry,  najczęściej  sacharoza  (30-­‐80%  masy)

• Powlekanie  filmem  wytworzonym  z  polimerów  (2-­‐8%  masy)  –0,5  – 2  mg  masy  powlekającej/cm2  tabletki

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

13

Mechanizm  powlekania

25

Temp. powlekania<Tg polimeru  

dodatek  plastyfikatora

MFT

CO  NALEŻY  UWZGLĘDNIĆ  PRZED  PRZYSTĄPIENIEM  DO  POWLEKANIA?

• charakter  powlekanych  tabletek,  granulatów,  peletek

• stosowana  technikę  powlekania  

• skład  mieszaniny  powlekającej

26

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

14

CHARAKTER  POWLEKANYCH  RDZENI

• odporność  na  zadrapanie  i  rozkruszenie    

• gładka  powierzchnia

• odpowiedni  kształt  (idealny  sferyczny)

• właściwości  adhezyjne  w  stosunku  do  substancji  powlekających

NIEDOPUSZCZALNA  POWIERZCHNIA• krucha,  

•mięknaca  pod  wpływem  ciepła  wydzielanego  w  czasie  procesu  powlekania;  

• ulegająca  uszkodzeniu  przez  składniki  masy  powlekajacej

27

CO  NALEŻY  UWZGLĘDNIĆ  PRZED  PRZYSTĄPIENIEM  DO  POWLEKANIA?

• charakter  powlekanych  tabletek,  granulatów,  peletek,  proszków

• stosowana  technikę  powlekania  

• skład  mieszaniny  powlekającej

28

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

15

BĘBNY  DRAŻERSKIEKonwencjonalneperforowane

WARSTWA  FLUIDALNAz  dyszą  rozpryskujacą  górną  z  dyszą  rozpryskujacą  dolną

INNEelektrostatyczne  proszkamiprzy  użyciu  tabletkarkiw  suszarce  rozpyłowej

STOSOWANE TECHNIKI POWLEKANIA  

29

Perforowany  bęben  drażerski

• Wielkość  wsadu• 0,5-­‐5kg  • do  500  kg

30

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

16

31

T ECH N O L O G I A P O S TAC I L E KU

381Tom 66 · nr 5 · 2010

Powlekanie w obrotowym bębnie perforowanymIstotą postępu tej technologii w stosunku do kla-

sycznego bębna drażerskiego jest to, że jego po-wierzchnia ma perforację otworami o średnicy około 2,5 mm. Dysza natryskowa jest umieszczona w środ-ku bębna. Urządzenie jest w pełni zautomatyzowa-ne. Otwory perforacji umożliwiają wlot powietrza, a przez to zwiększenie powierzchni suszenia. Dzięki temu uzyskuje się wysoką jakość nanoszonych oto-czek w krótkim czasie trwania procesu. Na rycinie 2 przedstawiono model udoskonalony takiego urządze-nia zwany Accela-Cota, który posiada jeszcze dodat-kowy perforowany panel w środku perforowanego bębna. W takiej konstrukcji powietrze może być tło-czone na rdzenie w obu kierunkach, współprądowo i przeciwprądowo [3].

Powlekanie w warstwie fluidalnejPrawidłowy przebieg tego procesu zapewnia od-

powiednia cyrkulacja rdzeni wokół dyszy natryskują-cej mieszaninę powlekającą (rycina 3). Dysza może być umieszczona u szczytu komory przeciwnie do cyrkulacji rdzeni. Korzystniejsze jest jednak ustawie-nie komory w tzw. układzie Würstera, z dyszą na dnie komory rozpylającą lakier współprądowo do cyrku-lacji rdzeni. Istnieje również opcja z dyszą ustawioną stycznie przy ścianie komory z tzw. natryskiwaniem bocznym.

Ułożenie dyszy na dnie lub stycznie często umoż-liwia lepszą skuteczność procesu nanoszenia mie-szaniny powlekającej na rdzenie. Wydajność procesu w takich warunkach może dochodzić do około 95%. Szybkość przepływu powietrza w tej metodzie jest regulowana przez średnicę otworów tarczy rozpro-wadzającej powietrze. Ilość naniesionej mieszaniny powlekającej jest tak ustawiana, aby szybko wysy-chała na rdzeniu. Natomiast szybkość suszenia re-guluje się temperaturą zasysanego powietrza i jego wilgotnością [20].

W procesie powlekania metodą w tzw. warstwie fluidalnej muszą być kontrolowane i monitorowane następujące parametry krytyczne: szybkość poda-wania mieszaniny powlekającej, ciśnienie powietrza do dyszy, temperatura, szybkość przepływu oraz wil-gotność podawanego powietrza, a także temperatu-ra powietrza wylotowego [18].

W urządzeniach do powlekania metodą Würstera, w warunkach przemysłowych można umieścić nawet około 500 kg rdzeni [21].

Powlekanie z zastosowaniem obrotowej dyszyMikrokapsułki mogą być z powodzeniem wy-

twarzane przy użyciu urządzenia z dyszą obroto-wą. Schemat tej metody przedstawiono na rycinie 4. Rdzenie mikrokapsułek jednocześnie z mieszaniną

powlekającą są przez obracającą się dyszę rozpyla-ne do komory aparatu. W trakcie tego procesu mogą być otrzymywane mikrokapsułki o wielkości od oko-ło 400 do 2000 µm. W warunkach przemysłowych proces ten jest bardzo wydajny i przebiega z wydaj-nością około 20 kg mikrokapsułek na godzinę [22]. W tej metodzie można również stosować mieszaniny

Rycina 3. Sposób ustawienia dyszy w komorze fluidyzacyjnej: a – u szczytu;

b – na dnie (układ Würstera); c – stycznie [23]

Rycina 4. Schemat procesu powlekania rdzeni mikrokapsułek techniką

z zastosowaniem dyszy obrotowej [23]

a) b) c)

podajnik rdzenimikrokapsułek

mieszaninapowlekająca

mieszanie

dyszadolotowa

odbieralnik

powlekanerdzenie

powleczonerdzenie

Tom 66 · nr 5 · 2010378

zawarte w rdzeniu substancje lecznicze przed, np.: światłem, tlenem, wilgocią oraz zapewniają pacjentowi komfort w przyjmowaniu leku, przez ułatwienie poły-kania i maskowanie nieprzyjemnego smaku substancji leczniczych. W przypadku otoczek szybko rozpusz-czalnych absolutnie nie jest możliwe uzyskanie tzw. modyfikowanego uwalniania substancji leczniczej.

Efekt modyfikowanego uwalniania – opóźnione-go (np.: w jelicie cienkim lub spowolnionego na ca-łej długości przewodu pokarmowego), decydującego o uzyskaniu przedłużonego działania, jest możliwy wyłącznie dla otoczek polimerowych rozpuszczalnych w środowisku alkalicznym lub nierozpuszczalnych, ale posiadających właściwości dyfuzyjne.

Należy tu wyraźnie podkreślić, że o ile otoczka dojelitowa występuje na tabletce czy peletkach, to otoczka determinująca wywołanie efektu przedłużo-nego działania dotyczy praktycznie peletek. Niewiele jest postaci leku w formie tabletek, gdzie otoczka by-łaby czynnikiem kontrolującym efekt spowolnionego uwalniania. W takim przypadku przeważnie dominuje mechanizm zawieszenia – inkorporowania substancji leczniczej w matrycy hydrofilowej [2].

Podstawową metodą utworzenia otoczki polime-rowej na rdzeniach jest ich powlekanie poprzez roz-pylenie mieszaniny powlekającej, często w przemyśle nazywanej lakierem. W skład mieszaniny powlekają-cej poza polimerem wchodzi szereg substancji po-mocniczych, takich jak: plastyfikatory, tenzydy, talk, ditlenek tytanu czy barwniki – laki. Bardzo istotne jest, aby mieszanina powlekająca przed rozpyleniem na rdzenie była odpowiednio homogenna.

Substancje pomocnicze wykorzystywane w procesie powlekania

Do powlekania stosuje się polimery rozpuszczal-ne i nierozpuszczalne w wodzie. Niektóre ważne

Bardzo istotnym etapem otrzymywania stałych postaci leku jest proces powlekania. Powlekanie

to nanoszenie otoczki (filmu) na rdzenie, takie jak: kryształy proszku, granulaty (łącznie z ich formą ku-listą zwaną – peletkami), tabletki, minitabletki czy mikrokapsułki [1].

Zdecydowana większość stałych postaci leku typu tabletek jest powleczona otoczką. Jeżeli otoczka jest cukrowa, to taką formę leku nazywamy drażetką lub formą drażowaną. O wiele częściej jednak tabletki, a zwłaszcza peletki, przed zamknięciem w kapsułki żelatynowe są powlekane otoczką polimerową.

Otoczka polimerowa o grubości od około 50 do 200 µm jest kilkadziesiąt razy cieńsza od cukrowej, ale może pełnić tę samą rolę. Dotyczy to otoczek z po-limerów tzw. szybko rozpuszczalnych w wodzie, któ-re ulegają rozpuszczeniu w środowisku żołądka. Takie otoczki mają tylko i wyłącznie dwie funkcje. Chronią

Film coating for tablets and pellets – structure, function, mechanism and methods of coating · Coating is one of the most important formative stage of solid dosage forms: granulates, tablets, pellets,

minitablets or microcapsules. There are two types of coated forms: dragees and tablets coated with polymer film. Solubility of polymer

film determines its function. Film coating protects API before external environment, facilitates administration and masks unpleasant taste (sugar coated and water soluble polymer coated forms) and makes

modificated release effect (enteric and insoluble polymer coated forms). The most common method of preparation of film coating is spraying the

film coating mixture over the cores. There are several types of coating processes, widely used are: coating in the perforated drum or bed fluid

coating. Spray dryer coating or with rotating nozzle are rarely used.Keywords: polymer film coating, coating, structure and function of

film coating, methods of coating.

© Farm Pol, 2010, 66(5): 378-382

Otoczki na tabletkach i peletkach – budowa, funkcja, mechanizm i metody powlekania

Wiesław Sawicki, Przemysław Łepek, Mirosława Kleina

Katedra i Zakład Farmacji Stosowanej, Gdański Uniwersytet Medyczny

Adres do korespondencji: Wiesław Sawicki, Katedra Farmacji Stosowanej, Wydział Farmaceutyczny, Gdański Uniwersytet Medyczny, 80-416 Gdańsk, Gen. J. Hallera 107, e-mail: [email protected]

Peletki, granulaty,  minitabletki

Powlekanie  w  złożu  fluidyzacyjnym

32

Tom 66 · nr 5 · 2010382

powlekające, np.: z polimerów EC lub kopolimerem octanu winylu i etylenu rozpuszczone w olejach lub woskach [22].

Powlekanie rdzeni z wykorzystaniem suszarni rozpyłowejSuszenie rozpyłowe, poza możliwością granulacji

proszków, jest wykorzystywane do powlekania rdze-ni, zwłaszcza mikrokapsułek. Schemat powlekania rdzeni z wykorzystaniem suszarni rozpyłowej przedstawiono na rycinie 5 [23].

W suszeniu rozpyłowym roztwór lub zawiesina substancji mikrokapsuł-kowanej jest rozpylany w postaci aero-zolu do komory, w której krople mają kontakt z gorącym powietrzem lub gazem. Odparowanie rozpuszczalnika następuje w ułamku sekundy, a powle-czone rdzenie opadają do odbieralnika produktu [24].

Wymiary suszarni rozpyłowych de-terminują maksymalną wielkość kropli aerozolu, jakie mogą być suszone. Su-szarnia laboratoryjna nawet o średni-cy 1 m jest odpowiednia dla suszenia

kropli o wielkości 50–60 µm. Z kolei dla kropli wiel-kości około 100 µm są wymagane suszarnie o śred-nicy 2–2,5 m [4].

Suszarnie rozpyłowe nowszej generacji są tak za-projektowane, że mogą ukierunkować prowadzenie warstw suszącego powietrza. Można osiągnąć w ten sposób bardziej jednolite powlekanie małych rdzeni, poprzez zawracanie drobnych ziaren z powrotem do strefy suszenia.

Rycina 5. Schemat procesu powlekania przy użyciu suszarni rozpyłowej [23]

pakowanieproduktu

komorasusząca

powietrzelub inny gaz

filtry HEPA

nagrzewnica

filtry

mieszaninapowlekająca

podajnik rdzenimikrokapsułek

wentylatorwyciągowy

Coraz częściej suszenie rozpyłowe ma zastoso-wanie w procesie technologicznym umożliwiającym zamaskowanie nieprzyjemnego smaku substancji leczniczej. W takiej technologii średnica suszonych rdzeni najczęściej wynosi 15–50 µm.

Otrzymano: 2009.09.17 · Zaakceptowano: 2009.10.15

Piśmiennictwo

1. Mazgalski J., Durlach A., Sawicki W.: Powlekanie w technologii sta-łych postaci leku, Farm. Pol. 2007, 9: 388–397.

2. Sznitowska M., Żebrowska W.: Doustne postacie leku o modyfiko-wanym uwalnianiu. Część I – Tabletki o przedłużonym uwalnianiu, Ordynator Leków 2003, 3, nr 5(19): 3–14.

3. Campbell R., Sacket G. L.: Film Coating w: Avis K. E., Shukla A. J., Chang R. K.: Pharmaceutical Unit Operations Coating, Boca Raton FL, Interpharm/CRC 1999: 55–176.

4. Sparks R. E., Jacobs I. C., Mason N. S.: Microencapsulation w: Ken-neth E. A., Shukla A. J., Chang R. K.: Coating, Drug Manufacturing Technology Series, wyd. 3, 1999, 177–222.

5. Daniels R., Mittermaier E. M.: Influence of pH adjustment on micro-capsules obtained from complex coacervation of gelatin and acacia, J. Microencaps. 1995, 12: 591–603.

6. Akbuga J., Bergisadi N.: 5 flurouracil-loaded chitosan microsphe-res: Preparation and release characteristics, J. Microencaps. 1995, 13: 161–171.

7. Bodmeier R., Paeratakul O.: The effect of curing on drug release and morphological properties of ethylcellulose pseudolatex – coated be-ads, Drug. Dev. Ind. Pharm. 1994, 20: 1517–1533.

8. Bradford E. B., Vanderhoff J. W.: Additional studies of morphological changes in latex films, J. Macromol. Sci. Phys. 1972, B6: 671–694.

9. Sastry S. V.: Aqueous – based polymeric dispersion: preparation and characterization of cellulose acetate pseudolatex, Int. J. Pharm. 1998, 165: 175–189.

10. Technical information: Aquacoat, Filadelfia, FCM Copr. 1982. 11. Wesseling M., Bodmeier R.: Drug release from beads coated with

an aqueous colloidal ethylcellulose dispersion, Aquacoat or an or-ganic ethylcellulose solution, Eur. J. Pharm. Biopharm. 1999, 47: 33–38.

12. Lippold B. C. i wsp.: Properties of aqueous plasticizer- containing ethyl cellulose dispersions and prepared films in respect to the pro-duction of oral extended release formulations, Drug Dev. Ind. Pharm. 1990, 16: 1725–1766.

13. Hutchings D., Nicklasson M., Sakr A.: An evaluation of ethylcellulo-se-plasticizer interactions using intrinsic viscosity and interaction constant, Pharmazie 1993, 48: 922–966.

14. Durlach A.: Tabletkowanie peletek flotacyjnych z otoczką z etyloce-lulozy, praca magisterska, AMG, Gdańsk 2006.

15. Bindschaedler C., Gurny R., Doekler E.: Theoretical concepts regar-ding the formation of films from aqueous microdispersions and ap-plication to coating, Labo–Pharma–Probl. Tech. 1983, 31: 389.

16. Siepmann F. i wsp.: Aqueous HPMCAS coatings: Effects of formula-tion and processing parameters on drug release and mass transport mechanism, Eur. J. Pharm. Biopharm. 2006, 63: 262–269

17. Wiliams III R. O., Liu J.: Influence of processing and curing conditions on beads coated with aqueous dispersion of cellulose acetate phtha-late, Eur. J. Pharm. Biopharm. 1999, 47: 33–38.

18. Bauer K. H. i wsp.: Film Coatings w: Coated Pharmaceutical Dosage Forms, Boca Raton FL, CRC Press 1998, 63–113.

19. Porter S. C., Haluska I. w: A Seminar on Film Coating Technology pre-sented at Colorcon w: Processing Aspects of Conventional Film Co-atings, Drug Manufacturing Technology Series, 1991: 1–33.

20. Janicki S. w: Kapsułki, w Janicki S., Fiebig A., Sznitowska M. (red.): Far-macja Stosowana, podręcznik dla studentów farmacji, wyd. IV po-prawione i uzupełnione, Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2003: 222–227.

21. Obara S., McMinity J. W.: Influence of processing variables on the properties of free films prepared from aqueous polymeric disper-sions by a spray technique, Int. J. Pharm. 1995: 1–10.

22. Sparks R. E., Mason N. S.: Method for coating particles or liquid dro-plets, U. S. Patent 4, 1987.

23. Carstensen J. T.: Advanced Pharmaceutical Solids, New York, Drugs and the Pharmaceutical Science, 2001.

24. Masters K.: Spray drying handbook, New York, Halsted Press, wyd. 5, 1991, 643–662.

W suszeniu rozpyłowym roztwór lub

zawiesina substancji mikrokapsułkowanej

jest rozpylany w postaci aerozolu do komory,

w której krople mają kontakt z gorącym powietrzem

lub gazem. Odparowanie rozpuszczalnika następuje

w ułamku sekundy, a powleczone rdzenie

opadają do odbieralnika produktu.

Tom 66 · nr 5 · 2010378

zawarte w rdzeniu substancje lecznicze przed, np.: światłem, tlenem, wilgocią oraz zapewniają pacjentowi komfort w przyjmowaniu leku, przez ułatwienie poły-kania i maskowanie nieprzyjemnego smaku substancji leczniczych. W przypadku otoczek szybko rozpusz-czalnych absolutnie nie jest możliwe uzyskanie tzw. modyfikowanego uwalniania substancji leczniczej.

Efekt modyfikowanego uwalniania – opóźnione-go (np.: w jelicie cienkim lub spowolnionego na ca-łej długości przewodu pokarmowego), decydującego o uzyskaniu przedłużonego działania, jest możliwy wyłącznie dla otoczek polimerowych rozpuszczalnych w środowisku alkalicznym lub nierozpuszczalnych, ale posiadających właściwości dyfuzyjne.

Należy tu wyraźnie podkreślić, że o ile otoczka dojelitowa występuje na tabletce czy peletkach, to otoczka determinująca wywołanie efektu przedłużo-nego działania dotyczy praktycznie peletek. Niewiele jest postaci leku w formie tabletek, gdzie otoczka by-łaby czynnikiem kontrolującym efekt spowolnionego uwalniania. W takim przypadku przeważnie dominuje mechanizm zawieszenia – inkorporowania substancji leczniczej w matrycy hydrofilowej [2].

Podstawową metodą utworzenia otoczki polime-rowej na rdzeniach jest ich powlekanie poprzez roz-pylenie mieszaniny powlekającej, często w przemyśle nazywanej lakierem. W skład mieszaniny powlekają-cej poza polimerem wchodzi szereg substancji po-mocniczych, takich jak: plastyfikatory, tenzydy, talk, ditlenek tytanu czy barwniki – laki. Bardzo istotne jest, aby mieszanina powlekająca przed rozpyleniem na rdzenie była odpowiednio homogenna.

Substancje pomocnicze wykorzystywane w procesie powlekania

Do powlekania stosuje się polimery rozpuszczal-ne i nierozpuszczalne w wodzie. Niektóre ważne

Bardzo istotnym etapem otrzymywania stałych postaci leku jest proces powlekania. Powlekanie

to nanoszenie otoczki (filmu) na rdzenie, takie jak: kryształy proszku, granulaty (łącznie z ich formą ku-listą zwaną – peletkami), tabletki, minitabletki czy mikrokapsułki [1].

Zdecydowana większość stałych postaci leku typu tabletek jest powleczona otoczką. Jeżeli otoczka jest cukrowa, to taką formę leku nazywamy drażetką lub formą drażowaną. O wiele częściej jednak tabletki, a zwłaszcza peletki, przed zamknięciem w kapsułki żelatynowe są powlekane otoczką polimerową.

Otoczka polimerowa o grubości od około 50 do 200 µm jest kilkadziesiąt razy cieńsza od cukrowej, ale może pełnić tę samą rolę. Dotyczy to otoczek z po-limerów tzw. szybko rozpuszczalnych w wodzie, któ-re ulegają rozpuszczeniu w środowisku żołądka. Takie otoczki mają tylko i wyłącznie dwie funkcje. Chronią

Film coating for tablets and pellets – structure, function, mechanism and methods of coating · Coating is one of the most important formative stage of solid dosage forms: granulates, tablets, pellets,

minitablets or microcapsules. There are two types of coated forms: dragees and tablets coated with polymer film. Solubility of polymer

film determines its function. Film coating protects API before external environment, facilitates administration and masks unpleasant taste (sugar coated and water soluble polymer coated forms) and makes

modificated release effect (enteric and insoluble polymer coated forms). The most common method of preparation of film coating is spraying the

film coating mixture over the cores. There are several types of coating processes, widely used are: coating in the perforated drum or bed fluid

coating. Spray dryer coating or with rotating nozzle are rarely used.Keywords: polymer film coating, coating, structure and function of

film coating, methods of coating.

© Farm Pol, 2010, 66(5): 378-382

Otoczki na tabletkach i peletkach – budowa, funkcja, mechanizm i metody powlekania

Wiesław Sawicki, Przemysław Łepek, Mirosława Kleina

Katedra i Zakład Farmacji Stosowanej, Gdański Uniwersytet Medyczny

Adres do korespondencji: Wiesław Sawicki, Katedra Farmacji Stosowanej, Wydział Farmaceutyczny, Gdański Uniwersytet Medyczny, 80-416 Gdańsk, Gen. J. Hallera 107, e-mail: [email protected]

w  suszarce  rozpyłowej

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

17

CO  NALEŻY  UWZGLĘDNIĆ  PRZED  PRZYSTĄPIENIEM  DO  POWLEKANIA?

• charakter  powlekanych  tabletek,  granulatów,  peletek,  proszków  (rdzeni)

• stosowana  technikę  powlekania  

• skład  mieszaniny  powlekającej

33

• Błonotwórcze  substancje  powlekające  (  5  -­‐ 30%w/w)• Substancje  porotwórcze  (  0.25  -­‐ 3.0%w/w)• Plastyfikatory  (  1  -­‐ 20%w/w)• Substancje  hydrofilizujące (wnikanie  wody  w  głąb  tabletki)• Substancje  antyadhezyjne• Substancje  nadające  połysk  (  5  -­‐ 30%w/w)• Substancje  poślizgowe  (  1  -­‐ 10%w/w)  • Substancje  matujące  (  0.5  -­‐ 8%w/w)

• Substancje  słodzące  i  zapachowe• Rozpuszczalniki• Przeciwutleniacze  • Substancje  przeciwbakteryjne• Surfaktanty

SKŁAD  ROZTWORÓW  POWLEKAJĄCYCH

34

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

18

POWLEKAJĄCE  SUBSTANCJE  BŁONOTWÓRCZE  (5  -­‐ 30%  w/w)

• zwykle  polimery,  tworzące  ciągły  film  o  różnych  właściwościach  zależnych  od    pozostałych  substancji  dodanych  do  roztworu  powlekającego

• przeznaczenie:  • formy  niemodyfikowane,    •modyfikowane:  dojelitowe  i  o  przedłużonym  uwalnianiu

SKŁAD  ROZTWORÓW POWLEKAJĄCYCH

35

• rozpuszczalne  w  wodzie

-­‐ alkohol  poliwinylowy,  metyloceluloza,  hypromeloza,  karmeloza  sodu,  makrogol  6000,  powidon

• rozpuszczalne  w  środowisku  kwaśnym

-­‐ polimery  z  grupami  zasadowymi  np.  dimetyloaminometakrylan(Eudragit  E)

• rozpuszczalne  w  środowisku  obojętnym  i  zasadowym  

-­‐ polimery  z  grupami  kwasowymi  np.  octan  celulozy,  niektóry  polimatakrylany (Eudragit  L  i  S)

• nierozpuszczalne  w  wodzie,  w  środowisku  zasadowym  i  kwaśnym

-­‐ etyloceluloza,  octan  celulozy,  

36

POLIMERY  STOSOWANE  DO  POWLEKANIA

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

19

Do  form  dojelitowych•  polimery  z  grupami  kwasowymi  rozpuszczalne  w  środowisku  zasadowym  

(pH>5,5)-­‐ octanoftalan  celulozy,  CAP  (pH6)-­‐ bursztynian  acetylocelulozy

• poliestry  kwasu  metakrylowego-­‐  Eudragit®  L  100 (pH6),   Eudragit®  S  (pH7)

37

POWLEKAJĄCE  SUBSTANCJE  BŁONOTWÓRCZE  

– substancje  połączone  z  tworzącymi  film  polimerami  powodują  zmianę  elastyczności,  wytrzymałości  na  rozciąganie,  właściwości  adhezyjnych  filmu  

PLASTYFIKATORY

GRUPA PLASTYFIKATOR

CytrynianyCytrynian  trietylu  (TEC)Cytrynian  tributylu  (TBC)

Sebacyniany

Sebacynian  dimetylu  (DMS)Sebacynian  dietylu  (DES)Sebacynian  dibutylu  (DBS)

FtalanyFtalan  dietylu  (DEP)Ftalan  dibutylu (DBP)

Estry  gliceroluDioctan  glicerolu  (DA)Trioctan  glicerolu  (TA)

Diole  i  polialkoholeGlicerynaGlikol  propylenowyGlikol  polietylenowy

38

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

20

•WODA• Etanol• Octan  etylu• Alkohol  izopropylowy• Chloroform• Aceton• Chlorek  metylenu

ROZPUSZCZALNIKI

– rozpuszczają  lub  dyspergują  polimery  oraz  inne  dodatki  i  transportują  je  do  powierzchni  tabletek.

39

• Barwniki/substancje  nieprzezroczyste –maskowanie   koloru  rdzenia  tabletek  np.  TiO2

• Substancje  zapachowe

• Substancje  słodzące

• Przeciwutleniacze  

• Substancje  przeciwbakteryjne  – zapobiegają   wzrostowi  bakterii  podczas  przygotowania  i   przechowywania  roztworu  powlekającego  

• Surfaktanty: pozwalają  uzyskać  lepszą  przyczepność  błony  np.  polisorbaty,   laurylosiarczan

sodu

INNE  SKŁADNIKI

40

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

21

POWLEKANIE  CUKROWE• GRUNTOWANIE

• zwiekszenie  wytrzymałosci  mechanicznej  rdzeni  i  zabezpieczenie  przed  wnikaniem  do  nich  wilgoci.  

• wprowadzenie  powłoki  z  substancji  hydrofobowych  (poliwidon,  etyloceluloza,  octanoftalan  celulozy,  talk  związane  mieszaniną  syropu  z  kleikiem  żelatynowym)

• WŁAŚCIWE  POWLEKANIE

• pokrywanie  rdzenia  zasadniczą  otoczką  i  barwienie

• zwilżenie  rdzenia  syropem  ze  zdyspergowanymi  substancjami  powlekajacymi (talk,  węglan  wapnia,  krzemionka  koloidalna  oraz  substancje  zwiekszające  lepkość  – MC,  CMC,  guma  arabska

41

• WYGŁADZANIE  I  DALSZE  BARWIENIE• wyrównanie  nierówności  poprzez  zwilżenie  rdzenia  barwionym  

syropem  cukrowym  z  cukrem  inwertowanym  (zwiększenie  higroskopijności  powierzchni)

• zmniejszenie  napięcia  powierzchniowego  poprzez  dodanie  substancji  powierzchniowo  czynnych

• POLEROWANIE• pokrywanie  drażetek  cienką  warstwą  wosku• polerowanie  przez  przetłaczanie  w  bębnie  pokrytym  warstwą  

wosku  pszczelego  i  Carnauba

42

POWLEKANIE  CUKROWE

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

22

ZAŁADUNEK  RDZENI

WYGRZEWANIE  WSADU  RDZENI

NATRYSK  ROZTWORU  POWLEKAJĄCEGO

SUSZENIE  ZŁOŻA

CHŁODZENIE  ZŁOŻA

ROZŁADUNEK  TABLETEK  POWLECZONYCH

ETAPY  PROCESU  POWLEKANIA

43

44

POWLEKANIE

Parametry  krytyczne:• Geometria  systemu  powlekającego• Ustawienie  ciśnień  pistoletu  • Temperatura  procesu• Szybkość  rozpylania• Wielkość  wsadu  rdzeni• Szybkość  obrotów  bębna

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

23

45

Kontrola  międzyoperacyjna

• Masa  tabletek• Spektrofotometria  w  podczerwieni  (NIR)• Wpływ  na  uwalnianie  API

POWLEKANIE

PROBLEMY

Wykruszanie

Zbyt  miękkie  i  łamliwe  tabletki

-­‐ zmiana  formulacji  (np.  dodanie  lepiszcza)  lub  -­‐ zwiększenie  twardości  

tabletek  podczas  tabletkowania

Sklejanie  się  tabletekPrzyczyny:  -­‐ zbyt  duża  kropla,  

-­‐ zbyt  duży  wydatek  natrysku-­‐ zbyt  niska  prędkość  bębna

-­‐ niewystarczające  suszenie

-­‐redukcja  wielkości  wydatku  natrysku

-­‐ zwiększenie  ciśnienia  atomizującego  w  dyszy,-­‐ zwiększenie  prędkości  

bębna

Pękanie  otoczki-­‐ rdzeń  posiada  wyższą  rozszerzalność  od  otoczki  

(częsty  problem  w  tabletkach  zawierających  ekstrakty  

ziołowe)

-­‐ konieczny  dodatek  plastyfikatora  do  składu  

powłoczki,-­‐ unikanie  wypełniaczy  

mineralnych-­‐ wydłużenie  

kondycjonowania  rdzeni

Rogowski,  Aptekarz  Polski,  2011 46

TPL2;  Wykład  7,  2017/18 10-­‐11-­‐17

24

Wieczkowanie  rdzenizamknięte  powietrze  podczas  procesu  

tabletkowania  -­‐ brak  ciśnienia  wstępnego    

(tabletkarki)

Zmiana  parametrów  podczas  tabletkowania

Erozja  rdzeni-­‐ zbyt  wolny  wydatek  natrysku-­‐ zbyt  szybka  prędkość  bębna  drażerskiego,-­‐ ścieralny,  zbyt  miękki  rdzeń,-­‐ mała  zawartość  substancji  stałych  w  roztworze  otoczki

-­‐ zwolnienie  bębna  drażerskiego,-­‐ zwiększenie  wydatku  natrysku,-­‐ użycie  stempli  z  podwójnym  promieniem  wypukłości-­‐ zwiększenie  zawartość  substancji  stałych  w  roztworze  otoczki

Mostkowanie”  – zalewanie  mało  plastycznym  roztworem  graweru.

-­‐zbyt  duża  atomizacja  i  temperatura  powietrza  wlotowego,-­‐ zbyt  duża  lepkość  roztworu  powlekającego,-­‐ słabej  jakości  dysze  natryskowe,-­‐ zbyt  duży  dystans  od  dyszy  do  powierzchni  rdzeni)

-­‐ zmniejszyć  atomizację  i  temperaturę  powietrza  wlotowego,-­‐ zmniejszyć  lepkość  roztworu  powlekającego,-­‐ zmniejszyć  przybliżyć  i  wyrównać  pole  natrysku  dysz.-­‐ zmniejszenie  zawartość  substancji  stałych  w  roztworze  otoczki

Rogowski,  Aptekarz  Polski,  201147

PROBLEMY

Defekty  filmu

• przyklejenie  się  do  drugiej  tabletki  lub  bębna

• efekt  skórki  pomarańczy

• tworzenie  sie  pęcherzyków

48