Изучение типов капсул, процессов их наполнения, материалов, таких как желатин и HPMC, а также преимуществ капсул в системах доставки лекарств.
Что такое капсулы？
Назначение оболочек капсул
В профессиональной терминологии капсулированные лекарственные формы называются капсулами. Проще говоря, это твердые препараты, изготовленные путем заливки активного фармацевтического ингредиента (АФИ) или подходящих вспомогательных веществ (добавок) в пустую оболочку капсулы или запечатывания в мягкий капсульный материал.
Капсулы могут содержать твердые лекарственные вещества, защищая их от влаги, воздуха и света, а также маскируя горечь, неприятный запах и другие нежелательные вкусы активных ингредиентов.
Заметное различие между процессами производства капсул и таблеток заключается в том, что порошок в капсулах обычно не подвергается значительным усилиям сжатия. Другими словами, в отличие от процесса таблетирования, процесс наполнения капсул не изменяет характеристики растворения порошка. В результате порошок и оболочка капсулы влияют на качественные характеристики капсулы.
Поставщик предоставляет оболочку капсулы, а этапы обработки определяют качественные характеристики порошка перед наполнением. В результате рабочие параметры процесса наполнения капсул не оказывают существенного влияния на качественные характеристики конечного продукта. В некоторой степени свойства самой оболочки капсулы определяют другие атрибуты продукта, помимо характеристик порошка.
Цель оболочки капсулы - “не препятствовать высвобождению лекарства in vitro и не влиять на всасывание лекарства in vivo”. Это в первую очередь зависит от того, может ли оболочка капсулы быстро распадаться.
Внешний вид оболочек капсул
Оболочки капсул состоят из двух перекрывающихся частей (крышечки и тела). Каждая часть имеет закругленный закрытый конец и открытый конец. Крышка капсулы большего диаметра прилегает к корпусу капсулы меньшего диаметра, обеспечивая надежную герметизацию при закрытии.
Размер оболочек капсул
Доступно восемь различных размеров капсюльных оболочек. Наиболее распространенные из них - 00#, 0#, 1#, 2#, 3# и 4#. Чем меньше номер капсулы, тем больше ее емкость.
Ниже приведена таблица со всеми подробностями:
| 00# | 0# | 1# | 2# | 3# | 4# | ||
| Длина колпачка (мм) | 11.6 | 10.8 | 9.8 | 9.0 | 8.1 | 7.1 | |
| Длина тела (мм) | 19.8 | 18.4 | 16.4 | 15.4 | 13.4 | 12.1 | |
| Толщина колпачка (мм) | 0.11 | 0.11 | 0.1 | 0.1 | 0.095 | 0.095 | |
| Толщина корпуса (мм) | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.095 | 0.095 | 0.095 | |
| Диаметр колпачка (мм) | 8.48 | 7.58 | 6.82 | 6.35 | 5.86 | 5.33 | |
| Диаметр корпуса (мм) | 8.15 | 7.34 | 6.61 | 6.07 | 5.59 | 5.06 | |
| Длина с фиксацией (мм) | 23.3 | 21.2 | 19 | 17.5 | 15.5 | 13.9 | |
| Вес (мг) | 122 | 97 | 77 | 62 | 49 | 39 | |
| Объем (мл) | 0.95 | 0.68 | 0.5 | 0.37 | 0.3 | 0.21 | |
| Масса наполнителя (мг) | Плотность порошка 0,66 г/мл | 570 | 408 | 300 | 222 | 180 | 126 |
| Плотность порошка 0,8 г/мл | 760 | 544 | 400 | 296 | 240 | 168 | |
| Плотность порошка 1,0 г/мл | 950 | 680 | 500 | 370 | 300 | 210 | |
| Плотность порошка 1,2 г/мл | 1140 | 816 | 600 | 444 | 360 | 252 | |
Параметры капсулы
Классификация пустых капсул
Наиболее распространенными материалами, используемыми для изготовления оболочки пустых капсул, являются желатин и гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC). Ниже приводится сравнение желатиновых капсул и капсул с HPMC:
| Оболочка желатиновой капсулы | Оболочка капсулы из HPMC | |
| Категория | Оболочка капсул животного происхождения | Оболочка капсулы растительного происхождения |
| Основные ингредиенты | Желатин (из костей и кожи животных) + вода | Безопасный и надежный, включен в многочисленные фармакопеи |
| Производство Процесс | Гидроксипропилметилцеллюлоза (из хлопкового волокна, древесной массы) + вода | |
| Содержание влаги | 12.5%-17.5% | 4%-7% |
| Растворимость | Набухает, но не растворяется в холодной воде при температуре 25°C | Постепенно растворяется в холодной воде 25°C |
| Хрупкость | НЕТ | Менее 5 хрупких капсул на 50 штук |
| Безопасность | Безопасный и надежный, включен в многочисленные фармакопеи | Риск чрезмерного использования консервантов, опасения по поводу BSE (коровьего бешенства) |
Параметры капсулы
Машины для наполнения капсул
В процессе наполнения капсул могут использоваться различные машины и оборудование. Различные машины для наполнения не влияют на качество капсул. Как правило, при мелкомасштабном наполнении капсул может использоваться ручное наполнение, в том числе ручное наполнение и наполнение капсул с помощью досок, полуавтоматические машины для наполнения капсул или небольшие полностью автоматические машины для наполнения капсул. При крупномасштабном наполнении капсул часто используются полностью автоматические машины для наполнения капсул.
Ручное заполнение
Как правило, существует два подхода к ручному заполнению:
Сначала взвесьте пустую оболочку капсулы, затем отделите корпус капсулы и крышку, добавьте теоретический вес содержимого, предварительно заблокируйте корпус капсулы и крышку, взвесьте и отрегулируйте вес, и, если он приемлем, полностью заблокируйте корпус капсулы и крышку.
Взвесьте определенное количество содержимого, добавьте часть в корпус капсулы, утрамбуйте его, а затем добавьте оставшееся содержимое. После наполнения закройте корпус капсулы и крышку. Первый метод - это метод взвешивания брутто, второй - метод взвешивания нетто, с типичной производительностью 30-90 капсул в час.
Для наполнения капсул можно также использовать доску для наполнения капсул. Сначала вручную отделите корпус капсулы от крышки, затем с помощью доски для наполнения наполните и зафиксируйте капсулу. Количественный принцип этого инструмента заключается в регулировке высоты наполнения с помощью винтов по краям. При условии, что плотность остается постоянной, вес можно регулировать. Как правило, по углам наблюдается значительное отклонение веса. С помощью этого инструмента можно регулировать вес наполнителя в угловых капсулах, чтобы свести к минимуму общее изменение веса.
Полуавтоматическая машина для наполнения капсул
Полуавтоматическая машина для наполнения капсул всегда состоит из трех этапов: от отделения крышки от корпуса и наполнения содержимым до запечатывания капсулы. Принцип отделения корпуса от крышки такой же, как и при ручном наполнении, с использованием метода шнекового наполнения. Вращающийся шнек выдавливает порошок через питатель в открытый корпус капсулы во вращающемся кольце под бункером. Заполненный объем контролирует вес наполнителя.
Полностью автоматическая машина для наполнения капсул
Машина для наполнения капсул с дозирующей трубкой
Материал добавляется в бункер для порошка, в нижней части которого установлен дозирующий диск. Дозирующий диск имеет шесть равномерно распределенных дозирующих отверстий, и при каждом механическом повороте на 60° дозирующая трубка постепенно сжимает порошок в пять этапов. После пятого сжатия скребок отделяет порошок от дозирующего диска. Когда дозирующий диск поворачивается до последнего отверстия, столбик порошка проталкивается в корпус капсулы, завершая процесс наполнения.
Количество наполнения зависит от трех факторов:
- Плотность порошка и толщина дозирующего диска,
- Сила сжатия, прилагаемая дозирующей трубкой на каждом этапе,
- Высота порошка в бункере для порошка.
Поршневая машина для наполнения капсул
Устройство состоит из полой металлической дозирующей трубки и подпружиненного регулируемого поршня. Поршень перемещается вверх и вниз для регулировки объема, тем самым регулируя дозу порошка.
Дозатор вставляется в порошок по мере работы машины. Материал в бункере для порошка остается на постоянной высоте. Когда дозатор перемещается к нижней части порошкового слоя, он предварительно сжимает порошок.
Затем поршень продолжает сжимать порошок, формируя столб порошка достаточной прочности. После того как дозатор выходит из порошкового слоя, он совмещается с открытым корпусом капсулы. Поршень движется вниз к дну дозирующей трубки, проталкивая столбик порошка в корпус капсулы, завершая процесс наполнения.
Количество наполнения зависит от трех факторов:
- Плотность порошка,
- Объем дозирующей трубки и высота поршня в дозаторе,
- Высота порошка в бункере для порошка.
Фасовка гранул - метод дозирующего диска
Критическое различие между гранулами и порошками заключается в том, что гранулы нельзя спрессовать. Объем наполнения контролируется объемом дозирующих отверстий в дозирующем диске, который регулирует вес наполнителя. Этот тип фасовочного устройства широко используется в реальных процессах фасовки гранул. Точность наполнения относительно высока, если размер и плотность гранул одинаковы. Однако существенным недостатком является то, что при изменении плотности или размера гранул требуется новый подходящий дозирующий диск. Производители оборудования могут сосредоточиться на инновациях и оптимизации этой проблемы.
Устройство для наполнения порошком поршневого типа
Гранулы также могут быть наполнены с помощью метода вакуумного всасывания, который также может быть применен для наполнения гранул. Дозировку гранул можно регулировать, изменяя давление вакуума и высоту поршня в дозаторе. Во время наполнения лишние гранулы удаляются щеткой или сжатым воздухом.