Apprendere i tipi di capsule, i processi di riempimento delle capsule, i materiali come la gelatina e l'HPMC e i vantaggi delle capsule nei sistemi di somministrazione dei farmaci.
Cosa sono le capsule？
Scopo dei gusci delle capsule
Nella terminologia professionale, le forme di dosaggio medicinali a forma di capsula sono le capsule. In parole povere, si tratta di preparazioni solide realizzate riempiendo l'ingrediente farmaceutico attivo (API) o gli eccipienti adatti (additivi) in un guscio di capsula vuoto o sigillandoli in un materiale morbido per capsule.
Le capsule possono contenere farmaci solidi, proteggendoli dall'umidità, dall'aria e dalla luce e mascherando l'amarezza, gli odori sgradevoli o altri sapori indesiderati dei principi attivi.
La differenza sostanziale tra i processi di produzione delle capsule e delle compresse è che la polvere nelle capsule non è generalmente sottoposta a forze di compressione significative. In altre parole, a differenza del processo di tablatura, il processo di riempimento delle capsule non altera le caratteristiche di dissoluzione della polvere. Di conseguenza, la polvere e l'involucro della capsula influiscono sulle caratteristiche qualitative della capsula.
Il fornitore fornisce l'involucro della capsula, mentre le fasi di lavorazione determinano gli attributi qualitativi della polvere prima del riempimento. Di conseguenza, i parametri operativi del processo di riempimento delle capsule non influiscono in modo significativo sugli attributi qualitativi del prodotto finale. In una certa misura, le proprietà dell'involucro stesso della capsula determinano gli altri attributi del prodotto, oltre alle caratteristiche della polvere.
L'obiettivo dell'involucro della capsula è che “non interferisca con il rilascio del farmaco in vitro e non influisca sull'assorbimento del farmaco in vivo”. Ciò dipende principalmente dalla capacità dell'involucro della capsula di disintegrarsi rapidamente.
Aspetto dei gusci delle capsule
I gusci delle capsule sono costituiti da due parti sovrapposte (la capsula e il corpo). Ogni parte ha un'estremità arrotondata e chiusa e un'estremità aperta. Il tappo della capsula di diametro maggiore si adatta al corpo della capsula di diametro minore, garantendo una buona tenuta quando viene bloccato.
Dimensioni dei gusci delle capsule
Sono disponibili otto gusci di capsula di diverse dimensioni. Le più comuni sono 00#, 0#, 1#, 2#, 3# e 4#. Più piccolo è il numero della capsula, maggiore è la capacità.
Di seguito è riportata una tabella con tutte le specifiche:
| 00# | 0# | 1# | 2# | 3# | 4# | ||
| Lunghezza del tappo (mm) | 11.6 | 10.8 | 9.8 | 9.0 | 8.1 | 7.1 | |
| Lunghezza del corpo (mm) | 19.8 | 18.4 | 16.4 | 15.4 | 13.4 | 12.1 | |
| Spessore del tappo (mm) | 0.11 | 0.11 | 0.1 | 0.1 | 0.095 | 0.095 | |
| Spessore del corpo (mm) | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.095 | 0.095 | 0.095 | |
| Diametro del tappo (mm) | 8.48 | 7.58 | 6.82 | 6.35 | 5.86 | 5.33 | |
| Diametro del corpo (mm) | 8.15 | 7.34 | 6.61 | 6.07 | 5.59 | 5.06 | |
| Lunghezza bloccata (mm) | 23.3 | 21.2 | 19 | 17.5 | 15.5 | 13.9 | |
| Peso (mg) | 122 | 97 | 77 | 62 | 49 | 39 | |
| Volume (ml) | 0.95 | 0.68 | 0.5 | 0.37 | 0.3 | 0.21 | |
| Peso di riempimento (mg) | Densità della polvere 0,66 g/ml | 570 | 408 | 300 | 222 | 180 | 126 |
| Densità della polvere 0,8 g/ml | 760 | 544 | 400 | 296 | 240 | 168 | |
| Densità della polvere 1,0 g/ml | 950 | 680 | 500 | 370 | 300 | 210 | |
| Densità della polvere 1,2 g/ml | 1140 | 816 | 600 | 444 | 360 | 252 | |
Parametri della capsula
Classificazione delle capsule vuote
I materiali più comuni utilizzati per i gusci delle capsule vuote sono la gelatina e l'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC). Di seguito viene riportato un confronto tra le capsule di gelatina e quelle di HPMC:
| Guscio della capsula di gelatina | Guscio della capsula in HPMC | |
| Categoria | Guscio della capsula di derivazione animale | Guscio della capsula di origine vegetale |
| Ingredienti principali | Gelatina (da ossa e pelle di animali) + acqua | Sicuro e affidabile, elencato in più farmacopee |
| Produzione Processo | Idrossipropilmetilcellulosa (da cotton linter, polpa di legno) + acqua | |
| Contenuto di umidità | 12.5%-17.5% | 4%-7% |
| Solubilità | Si gonfia, ma non si scioglie, in acqua fredda a 25°C. | Si scioglie gradualmente in acqua fredda a 25°C |
| Fragilità | NESSUNO | Meno di 5 capsule fragili su 50 |
| Sicurezza | Sicuro e affidabile, elencato in più farmacopee | Rischio di un uso eccessivo di conservanti, preoccupazioni per la BSE (malattia della mucca pazza) |
Parametri della capsula
Macchine per il riempimento di capsule
Durante il processo di riempimento delle capsule, possono essere utilizzate macchine e attrezzature diverse. Le diverse macchine di riempimento non influiscono sulla qualità della capsula. In genere, per il riempimento di capsule su piccola scala si può ricorrere al riempimento manuale, comprese le tavole per il riempimento delle capsule, alle macchine per il riempimento semiautomatico delle capsule o alle macchine per il riempimento completamente automatico delle capsule su piccola scala. Il riempimento di capsule su larga scala utilizza spesso macchine di riempimento di capsule completamente automatiche.
Riempimento manuale
In genere esistono due approcci per il riempimento manuale:
Pesare prima l'involucro vuoto della capsula, quindi separare il corpo e il tappo della capsula, aggiungere il peso teorico del contenuto, pre-bloccare il corpo e il tappo della capsula, pesare e regolare il peso e, una volta accettato, bloccare completamente il corpo e il tappo della capsula.
Pesare una certa quantità di contenuto, aggiungerne una parte al corpo della capsula, rincalzarla e quindi aggiungere il contenuto rimanente. Dopo il riempimento, chiudere il corpo della capsula e il tappo. Il primo metodo è quello del peso lordo, mentre il secondo è quello del peso netto, con una capacità produttiva tipica di 30-90 capsule all'ora.
Per riempire le capsule è anche possibile utilizzare una tavola di riempimento per capsule. In primo luogo, è necessario separare manualmente il corpo della capsula e il tappo, quindi utilizzare la tavola di riempimento per riempire e bloccare la capsula. Il principio quantitativo di questo strumento consiste nel regolare l'altezza di riempimento mediante viti intorno ai bordi. Supponendo che la densità rimanga costante, il peso è regolabile. In genere, si verifica una variazione di peso significativa agli angoli. Questo strumento può regolare il peso di riempimento nelle capsule angolari per ridurre al minimo la variazione di peso complessiva.
Riempitrice di capsule semiautomatica
Una macchina semiautomatica per il riempimento di capsule utilizza sempre tre fasi, dalla separazione corpo-capsula, al riempimento del contenuto, fino alla sigillatura della capsula. Il principio della separazione corpo-capsula è lo stesso del riempimento manuale, con il metodo di riempimento a coclea. La coclea rotante spinge la polvere attraverso l'alimentatore nel corpo della capsula aperta nell'anello rotante sotto la tramoggia. Il volume riempito controlla il peso di riempimento.
Macchina di riempimento capsule completamente automatica
Macchina per il riempimento di capsule con tubo di dosaggio
Il materiale viene aggiunto alla tramoggia della polvere, con un disco di dosaggio installato sul fondo. Il disco di dosaggio è dotato di sei fori di dosaggio uniformemente distribuiti e, ad ogni rotazione meccanica di 60°, il tubo di dosaggio comprime gradualmente la polvere in cinque fasi. Dopo la quinta compressione, un raschiatore isola la polvere dal piatto di dosaggio. Quando il disco di dosaggio ruota fino all'ultimo foro, la colonna di polvere viene spinta nel corpo della capsula, completando il processo di riempimento.
Tre fattori controllano la quantità di riempimento:
- La densità della polvere e lo spessore del disco di dosaggio,
- La forza di compressione applicata dal tubo di dosaggio durante ogni fase,
- L'altezza della polvere nella tramoggia della polvere.
Riempitrice di capsule a pistone
Il dispositivo comprende un tubo di dosaggio metallico cavo e un pistone regolabile a molla. Il pistone si muove verso l'alto e verso il basso per regolare il volume, controllando così la dose di polvere.
Il dispositivo di dosaggio viene inserito nel letto di polvere durante il funzionamento della macchina. Il materiale nella tramoggia della polvere rimane a un'altezza costante. Quando il dosatore si sposta verso il fondo del letto di polvere, pre-comprime la polvere.
Quindi, il pistone continua a comprimere la polvere, formando una colonna di polvere di forza sufficiente. Dopo che il dispositivo di dosaggio esce dal letto di polvere, si allinea con il corpo della capsula aperta. Il pistone si sposta verso il fondo del tubo di dosaggio, spingendo la colonna di polvere nel corpo della capsula e completando il processo di riempimento.
Tre fattori controllano la quantità di riempimento:
- La densità della polvere,
- Il volume del tubo di dosaggio e l'altezza del pistone nel dosatore,
- L'altezza della polvere nella tramoggia della polvere.
Riempimento di pellet - Metodo del disco dosatore
La differenza fondamentale tra pellet e polveri è che i pellet non possono essere compressi. Il volume di riempimento è controllato dal volume dei fori di dosaggio nel disco di dosaggio, che controlla il peso di riempimento. Questo tipo di dispositivo di riempimento è ampiamente utilizzato negli attuali processi di riempimento dei pellet. La precisione di riempimento è relativamente elevata quando le dimensioni e la densità dei pellet sono coerenti. Tuttavia, uno svantaggio significativo è che è necessario un nuovo disco di dosaggio se la densità o le dimensioni dei pellet cambiano. I produttori di apparecchiature potrebbero concentrarsi sull'innovazione e sull'ottimizzazione di questo aspetto.
Dispositivo di riempimento a pistone per polveri
I pellet possono essere riempiti anche con un metodo di aspirazione a vuoto, che può essere applicato anche per il riempimento dei pellet. Il dosaggio dei pellet può essere regolato modificando la pressione del vuoto e l'altezza del pistone nel dispositivo di dosaggio. Durante il riempimento, i pellet in eccesso vengono rimossi con una spazzola o con aria compressa.