Poznanie rodzajów kapsułek, procesów napełniania kapsułek, materiałów takich jak żelatyna i HPMC oraz korzyści płynących ze stosowania kapsułek w systemach dostarczania leków.
Co to są kapsułki？
Przeznaczenie osłonek kapsułek
W terminologii fachowej postacie farmaceutyczne w kształcie kapsułek to kapsułki. Mówiąc najprościej, są to stałe preparaty wytwarzane poprzez napełnienie aktywnego składnika farmaceutycznego (API) lub odpowiednich zaróbek (dodatków) do pustej otoczki kapsułki lub zamknięcie ich w miękkim materiale kapsułki.
Kapsułki mogą przechowywać stałe leki, chroniąc je przed wilgocią, powietrzem i światłem, jednocześnie maskując gorycz, nieprzyjemny zapach lub inne niepożądane smaki składników aktywnych.
Istotna różnica między procesami wytwarzania kapsułek i tabletek polega na tym, że proszek w kapsułkach zazwyczaj nie jest poddawany znacznym siłom ściskającym. Innymi słowy, w przeciwieństwie do procesu tabletkowania, proces napełniania kapsułek nie zmienia właściwości rozpuszczania proszku. W rezultacie proszek i otoczka kapsułki wpływają na właściwości jakościowe kapsułki.
Dostawca dostarcza otoczkę kapsułki, podczas gdy etapy przetwarzania określają cechy jakościowe proszku przed napełnieniem. W rezultacie parametry operacyjne procesu napełniania kapsułek nie wpływają znacząco na cechy jakościowe produktu końcowego. Do pewnego stopnia właściwości samej otoczki kapsułki determinują inne atrybuty produktu, poza właściwościami proszku.
Celem powłoki kapsułki jest to, aby “nie zakłócała uwalniania leku in vitro ani nie wpływała na wchłanianie leku in vivo”. Zależy to przede wszystkim od tego, czy otoczka kapsułki może szybko się rozpaść.
Wygląd otoczki kapsułki
Osłonki kapsułek składają się z dwóch zachodzących na siebie części (wieczka i korpusu). Każda część ma zaokrąglony, zamknięty koniec i otwarty koniec. Nasadka kapsułki o większej średnicy pasuje do korpusu kapsułki o mniejszej średnicy, zapewniając dobre uszczelnienie po zablokowaniu.
Rozmiar otoczki kapsułki
Dostępnych jest osiem różnych rozmiarów kapsuł. Najpopularniejsze z nich to 00#, 0#, 1#, 2#, 3# i 4#. Im mniejszy numer kapsuły, tym większa pojemność.
Poniżej znajduje się tabela ze wszystkimi szczegółami:
| 00# | 0# | 1# | 2# | 3# | 4# | ||
| Długość nasadki (mm) | 11.6 | 10.8 | 9.8 | 9.0 | 8.1 | 7.1 | |
| Długość ciała (mm) | 19.8 | 18.4 | 16.4 | 15.4 | 13.4 | 12.1 | |
| Grubość nasadki (mm) | 0.11 | 0.11 | 0.1 | 0.1 | 0.095 | 0.095 | |
| Grubość korpusu (mm) | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.095 | 0.095 | 0.095 | |
| Średnica nasadki (mm) | 8.48 | 7.58 | 6.82 | 6.35 | 5.86 | 5.33 | |
| Średnica korpusu (mm) | 8.15 | 7.34 | 6.61 | 6.07 | 5.59 | 5.06 | |
| Długość blokady (mm) | 23.3 | 21.2 | 19 | 17.5 | 15.5 | 13.9 | |
| Waga (mg) | 122 | 97 | 77 | 62 | 49 | 39 | |
| Objętość (ml) | 0.95 | 0.68 | 0.5 | 0.37 | 0.3 | 0.21 | |
| Masa wypełnienia (mg) | Gęstość proszku 0,66 g/ml | 570 | 408 | 300 | 222 | 180 | 126 |
| Gęstość proszku 0,8 g/ml | 760 | 544 | 400 | 296 | 240 | 168 | |
| Gęstość proszku 1,0 g/ml | 950 | 680 | 500 | 370 | 300 | 210 | |
| Gęstość proszku 1,2 g/ml | 1140 | 816 | 600 | 444 | 360 | 252 | |
Parametry kapsułki
Klasyfikacja pustych kapsułek
Najpopularniejszymi materiałami stosowanymi do produkcji pustych kapsułek są żelatyna i hydroksypropylometyloceluloza (HPMC). Poniżej znajduje się porównanie kapsułek żelatynowych i kapsułek HPMC:
| Żelatynowa otoczka kapsułki | Powłoka kapsułki HPMC | |
| Kategoria | Powłoka kapsułki pochodzenia zwierzęcego | Powłoka kapsułki pochodzenia roślinnego |
| Główne składniki | Żelatyna (z kości i skóry zwierząt) + woda | Bezpieczny i niezawodny, wymieniony w wielu farmakopeach |
| Produkcja Proces | Hydroksypropylometyloceluloza (z wyściółki bawełnianej, pulpy drzewnej) + woda | |
| Zawartość wilgoci | 12.5%-17.5% | 4%-7% |
| Rozpuszczalność | Pęcznieje, ale nie rozpuszcza się w zimnej wodzie o temperaturze 25°C. | Stopniowo rozpuszcza się w zimnej wodzie o temperaturze 25°C. |
| Kruchość | BRAK | Mniej niż 5 kruchych kapsułek na 50 |
| Bezpieczeństwo | Bezpieczny i niezawodny, wymieniony w wielu farmakopeach | Ryzyko nadużywania konserwantów, obawy związane z BSE (chorobą szalonych krów) |
Parametry kapsułki
Maszyny do napełniania kapsułek
Podczas procesu napełniania kapsułek mogą być używane różne maszyny i urządzenia. Różne maszyny do napełniania nie wpływają na jakość kapsułek. Ogólnie rzecz biorąc, do napełniania kapsułek na małą skalę można stosować napełnianie ręczne, w tym ręczne i płyty do napełniania kapsułek, półautomatyczne maszyny do napełniania kapsułek lub w pełni automatyczne maszyny do napełniania kapsułek na małą skalę. Napełnianie kapsułek na dużą skalę często wykorzystuje w pełni automatyczne maszyny do napełniania kapsułek.
Napełnianie ręczne
Zasadniczo istnieją dwa podejścia do ręcznego wypełniania:
Najpierw należy zważyć pustą otoczkę kapsułki, a następnie oddzielić korpus i wieczko kapsułki, dodać teoretyczną wagę zawartości, wstępnie zablokować korpus i wieczko kapsułki, zważyć i wyregulować wagę, a po uzyskaniu akceptowalnej wagi całkowicie zablokować korpus i wieczko kapsułki.
Zważyć określoną ilość zawartości, dodać porcję do korpusu kapsułki, ubić ją, a następnie dodać pozostałą zawartość. Po napełnieniu zamknij korpus kapsułki i zakrętkę. Pierwsza metoda to metoda wagi brutto, a druga to metoda wagi netto, z typową wydajnością produkcyjną 30-90 kapsułek na godzinę.
Do napełniania kapsułek można również użyć płyty do napełniania kapsułek. Najpierw należy ręcznie oddzielić korpus kapsułki i nasadkę, a następnie użyć deski do napełniania, aby napełnić i zablokować kapsułkę. Zasada ilościowa tego narzędzia polega na regulacji wysokości napełniania za pomocą śrub wokół krawędzi. Zakładając, że gęstość pozostaje stała, waga jest regulowana. Zazwyczaj w narożnikach występują znaczne różnice w wadze. Może on regulować wagę napełniania w narożnych kapsułkach, aby zminimalizować ogólne wahania wagi.
Półautomatyczna maszyna do napełniania kapsułek
Półautomatyczna maszyna do napełniania kapsułek zawsze wykorzystuje trzy etapy, od oddzielenia korpusu kapsułki, poprzez napełnianie, aż po zamknięcie kapsułki. Zasada oddzielania korpusu od kapsułki jest taka sama jak w przypadku napełniania ręcznego, z wykorzystaniem metody napełniania ślimakowego. Obracający się ślimak tłoczy proszek przez podajnik do otwartego korpusu kapsułki w obracającym się pierścieniu pod zbiornikiem. Napełniona objętość kontroluje wagę napełnienia.
W pełni automatyczna maszyna do napełniania kapsułek
Maszyna do napełniania kapsułek typu rurka dozująca
Materiał jest dodawany do leja zasypowego z tarczą dozującą zainstalowaną na dole. Tarcza dozująca ma sześć równomiernie rozmieszczonych otworów dozujących, a przy każdym mechanicznym obrocie o 60° rura dozująca stopniowo ściska proszek w pięciu krokach. Po piątej kompresji skrobak izoluje proszek od płyty dozującej. Gdy tarcza dozująca obraca się do ostatniego otworu, kolumna proszku jest wpychana do korpusu kapsułki, kończąc proces napełniania.
Trzy czynniki kontrolują wypełnioną ilość:
- Gęstość proszku i grubość tarczy dozującej,
- Siła nacisku wywierana przez rurkę dozującą podczas każdego kroku,
- Wysokość proszku w zbiorniku proszku.
Tłokowa maszyna do napełniania kapsułek
Urządzenie składa się z wydrążonej metalowej rurki dozującej i sprężynowego regulowanego tłoka. Tłok porusza się w górę i w dół, aby regulować objętość, kontrolując w ten sposób dawkę proszku.
Urządzenie dozujące jest wprowadzane do złoża proszku podczas pracy maszyny. Materiał w zbiorniku proszku pozostaje na stałej wysokości. Gdy urządzenie dozujące przesuwa się na dno złoża proszku, wstępnie zagęszcza proszek.
Następnie tłok kontynuuje ściskanie proszku, tworząc kolumnę proszku o wystarczającej wytrzymałości. Gdy urządzenie dozujące opuści złoże proszku, wyrównuje się z otwartym korpusem kapsułki. Tłok przesuwa się w dół do dolnej części rurki dozującej, wpychając kolumnę proszku do korpusu kapsułki, kończąc proces napełniania.
Trzy czynniki kontrolują wypełnioną ilość:
- Gęstość proszku,
- Objętość rurki dozującej i wysokość tłoka w urządzeniu dozującym,
- Wysokość proszku w zbiorniku proszku.
Napełnianie granulatem - metoda tarczy dozującej
Zasadnicza różnica między granulatem a proszkiem polega na tym, że granulatu nie można sprasować. Objętość napełniania jest kontrolowana przez objętość otworów dozujących w tarczy dozującej, która kontroluje masę napełniania. Ten typ urządzenia napełniającego jest szeroko stosowany w rzeczywistych procesach napełniania granulatem. Precyzja napełniania jest stosunkowo wysoka, gdy rozmiar i gęstość peletek są spójne. Jednak istotną wadą jest to, że w przypadku zmiany gęstości lub rozmiaru peletu wymagana jest nowa, dopasowana tarcza dozująca. Producenci sprzętu mogliby skupić się na wprowadzaniu innowacji i optymalizacji tej kwestii.
Tłokowe urządzenie do napełniania proszkiem
Peletki mogą być również napełniane przy użyciu metody zasysania próżniowego, która może być również stosowana do napełniania peletek. Dozowanie granulatu można regulować poprzez zmianę ciśnienia podciśnienia i wysokości tłoka w urządzeniu dozującym. Podczas napełniania nadmiar peletek jest usuwany za pomocą szczotki lub sprężonego powietrza.