Sušenie rozprašovaním vo farmaceutickom priemysle
Sušenie rozprašovaním je jednou z najvýznamnejších technológií, ktorá sa v súčasnosti uplatňuje na liečivá. Je to kontinuálny proces, ktorý v jednom kroku premieňa kvapalné krmivo na prášok a je ideálnym procesom, keď sa požadujú presné vlastnosti, ako je veľkosť častíc, morfológia a stabilita. Tento prehľad popisuje technológiu, súčasné a budúce aplikácie a to, ako súčasná úroveň nástrojov na porozumenie a modelovanie umožňuje fázu vývoja procesov, ktorá je štíhla a bez rizika.
Sušenie rozprašovaním
Sušenie rozprašovaním je metóda sušenia, ktorá bola prvýkrát opísaná pred viac ako 140 rokmi ako zlepšenie sušenia a koncentrovania tekutín1. Avšak úroveň sofistikovanosti a znalosti procesu umožnili jeho priemyselné využitie až na začiatku 20. storočia. Výroba sušeného mlieka bola prvou komerčnou aplikáciou a stále zostáva jedným z najdôležitejších použití tejto technológie.
Sušenie rozprašovaním zahrnuje rozprašovanie tekutého prívodu na veľmi malé kvapôčky v horúcom sušiacom plyne, čo vedie k okamžitému sušeniu kvapôčok na pevné častice. Častice sa potom oddelia od sušiaceho plynu pomocou cyklónu a / alebo filtračného vrecka ako konečného produktu sušeného rozprašovaním. Krmivom môže byť roztok, suspenzia alebo emulzia a výsledný produkt môže byť klasifikovaný ako prášok, granule alebo aglomeráty.
V jednom kontinuálnom kroku preto sušenie rozprašovaním prevádza tekutú surovinu na prášok s dobre definovanými vlastnosťami. Vlastnosti, ako je hladina vlhkosti alebo zvyškové rozpúšťadlo v prášku, morfológia alebo veľkosť častíc a hustota prášku sa môžu do značnej miery manipulovať s cieľovými hladinami. Pozoruhodná flexibilita pri prispôsobovaní vlastností výsledného prášku, šetrnosť procesu a jeho ekonomika v porovnaní s konkurenčnými technológiami, ako je sušenie vymrazovaním, viedla k jeho množeniu v mnohých priemyselných aplikáciách vrátane kozmetiky, jemných chemikálií, detergentov, polymérov, pomocných látok a farmaceutických výrobkov. ,
Použitie sušenia rozprašovaním vo farmaceutických výrobkoch prvýkrát preskúmal Bullock a spolupracovníci v 40. rokoch 20. storočia a použil sa na infúzie, extrakty, anorganické liečivé soli, adrenalín a vitamín C. Nasledovalo mnoho ďalších aplikácií, a najmä dôležitá bola výroba farmaceutických pomocných látok a izolácia aktívnych zložiek, ktoré boli buď citlivé na teplo alebo sa ťažko kryštalizovali. Na rozdiel od bežného vnímania je sušenie rozprašovaním v skutočnosti veľmi šetrný spôsob sušenia - po prvé, vystavenie teplote je obmedzené na sekundy alebo nanajvýš niekoľko minút, a po druhé, chladiaci účinok, ktorý je výsledkom procesu odparovania, chráni materiály sušené rozprašovaním. z vyšších objemových teplôt. Ale aj napriek veľkému množstvu použití sa až do začiatku tohto storočia výrazne zvýšilo využitie sušenia rozprašovaním vo farmaceutických aplikáciách.
Kľúčovým faktorom tejto expanzie bola potreba formulovať orálne lieky v amorfnom stave ako prostriedok na zvýšenie biologickej dostupnosti mnohých moderných liekov. Vďaka procesu rýchleho odparovania sušením rozprašovaním sa to stalo ideálnym spôsobom na zrážanie liečiv z roztokov v amorfnom stave. Táto platforma formulácie, známa ako „amorfné tuhé disperzie“, je najrýchlejšie rastúcim prístupom k formulácii na prekonanie zlej biologickej dostupnosti mnohých liekov. Sušenie rozprašovaním a extrúzia taveniny sú hlavným výrobným procesom na získanie týchto amorfných materiálov. Ďalšími hnacími prvkami rozšíreného použitia sušenia rozprašovaním vo farmaceutickom priemysle sú výroba inhalovateľných liekov, ako je Pfizer's Exubera alebo Mannkind's Afrezza (obidva inhalované práškové inzulíny), mikrokapsuly pre formulácie s riadeným uvoľňovaním alebo maskujúce chuť a pokročilé práškové formy, ako sú priame stlačiteľné a ľahko zmáčateľné prášky. Nie je preto prekvapením, že každé dva roky alebo nedávno každý rok sa vytvára nová chemická jednotka pomocou technológie sušenia rozprašovaním. Niektoré príklady niektorých z nich zahŕňajú Cesamet (nabilone, Valeant Pharmaceuticals), Intelence (etravirín, Janssen Therapeutics) a Incivek (telaprevir, Vertex Pharmaceuticals). Podporné vlastnosti sušenia rozprašovaním sa používajú aj pri preformulovaní existujúcich liekov a na účely riadenia životného cyklu.