Sấy phun trong ngành dược phẩm

Sấy phun trong ngành dược phẩm

Sấy phun là một trong những công nghệ đáng chú ý nhất hiện nay được ứng dụng vào dược phẩm.Đây là một quá trình liên tục chuyển đổi, trong một bước duy nhất, thức ăn dạng lỏng thành dạng bột và là một quá trình lý tưởng khi yêu cầu các thuộc tính chính xác như kích thước hạt, hình thái và độ ổn định.Đánh giá này mô tả công nghệ, các ứng dụng hiện tại và tương lai và cách mức độ hiểu biết hiện tại và các công cụ mô hình hóa cho phép một giai đoạn phát triển quy trình vừa tinh gọn vừa không có rủi ro.

Sấy phun

Sấy phun là một phương pháp làm khô lần đầu tiên được mô tả cách đây hơn 140 năm như một sự cải tiến trong việc làm khô và cô đặc chất lỏng1.Nhưng phải đến đầu thế kỷ 20, mức độ phức tạp và kiến ​​thức về quy trình mới được phép sử dụng trong công nghiệp.Sản xuất sữa bột là ứng dụng thương mại đầu tiên và vẫn là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của công nghệ.

Sấy phun liên quan đến việc nguyên tử hóa thức ăn lỏng thành các giọt rất nhỏ trong khí sấy nóng dẫn đến làm khô nhanh các giọt thành các hạt rắn.Sau đó, các hạt được tách ra khỏi khí sấy, sử dụng xyclon và / hoặc túi lọc, như một sản phẩm sấy phun cuối cùng.Thức ăn chăn nuôi có thể là dung dịch, hỗn dịch hoặc nhũ tương và sản phẩm thu được có thể được phân loại dưới dạng bột, hạt hoặc kết tụ.

Do đó, trong một bước liên tục, quá trình sấy phun sẽ chuyển nguyên liệu thô thành dạng bột với các đặc tính được xác định rõ.Các đặc tính như mức độ ẩm hoặc dung môi còn lại trong bột, hình thái hạt hoặc kích thước và mật độ bột có thể được điều chỉnh ở mức độ lớn đến mức mục tiêu.Sự linh hoạt đáng kể trong việc điều chỉnh các đặc tính của bột cuối cùng, sự nhẹ nhàng của quy trình và tính kinh tế của nó khi so sánh với các công nghệ cạnh tranh như sấy đông lạnh đã dẫn đến sự phổ biến của nó trong nhiều ứng dụng công nghiệp bao gồm mỹ phẩm, hóa chất mịn, chất tẩy rửa, polyme, tá dược và dược phẩm .

Việc sử dụng sấy phun trong dược phẩm lần đầu tiên được Bullock và các đồng nghiệp khám phá vào những năm 1940 và áp dụng cho dịch truyền, chất chiết xuất, muối thuốc vô cơ, adrenaline và vitamin C. Nhiều ứng dụng khác tiếp theo, và đặc biệt có liên quan là sản xuất tá dược dược phẩm và phân lập các thành phần hoạt tính nhạy cảm với nhiệt hoặc khó kết tinh.Trái ngược với nhận thức thông thường, sấy phun trên thực tế là một phương pháp làm khô rất nhẹ nhàng - thứ nhất, việc tiếp xúc với nhiệt độ được giới hạn trong vài giây hoặc nhiều nhất là vài phút, và thứ hai, hiệu ứng làm mát do quá trình bay hơi tạo ra sẽ bảo vệ các vật liệu được sấy phun. từ nhiệt độ khối cao hơn.Nhưng mặc dù có nhiều cách sử dụng, phải đến đầu thế kỷ này, việc sử dụng phương pháp sấy phun trong các ứng dụng dược phẩm mới tăng lên đáng kể.

Động lực chính cho sự mở rộng này là nhu cầu bào chế thuốc uống ở trạng thái vô định hình như một phương tiện để tăng sinh khả dụng của nhiều loại thuốc hiện đại.Do quá trình bay hơi nhanh của sấy phun, đây đã trở thành một cách lý tưởng để kết tủa thuốc từ dung dịch ở trạng thái vô định hình.Nền tảng công thức này, được gọi là “phân tán rắn vô định hình”, là cách tiếp cận công thức phát triển nhanh nhất để khắc phục tình trạng sinh khả dụng kém của nhiều loại thuốc.Sấy phun và đùn nóng chảy là quá trình sản xuất chính để thu được những vật liệu vô định hình này.Các động lực khác cho việc sử dụng rộng rãi hơn sấy phun trong ngành dược phẩm bao gồm sản xuất thuốc hít như Pfizer's Exubera hoặc Mannkind's Afrezza (cả insulin dạng bột hít), vi nang cho các công thức giải phóng có kiểm soát hoặc mặt nạ tạo mùi vị và các dạng bột tiên tiến như trực tiếp bột có thể nén và dễ thấm ướt.Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi thấy rằng cứ hai năm, hoặc gần đây hơn mỗi năm, một thực thể hóa chất mới được sản xuất bằng công nghệ sấy phun.Một số ví dụ về một số trong số này bao gồm Cesamet (nabilone, Dược phẩm Valeant), Intelence (etravirine, Janssen Therapeutics) và Incivek (telaprevir, Vertex Pharmaceuticals).Các tính năng cho phép của sấy phun cũng đang được áp dụng trong việc điều chế lại các loại thuốc hiện có và cho các mục đích quản lý vòng đời.