Phương pháp bay hơi dung môi trong bào chế hệ phân tán rắn – Kỹ thuật phun sấy tạo hạt (P6)

Kỹ thuật phun sấy tạo hạt (fluid-bed dryer) là một trong những phương pháp bay hơi dung môi được sử dụng phổ biến trong bào chế hệ phân tán rắn nhằm cải thiện đặc tính của dược chất như độ hoà tan, kích thước hạt đồng đều, độ trơn chảy và tính chịu nén tốt… Đây là một phương pháp “one-pot”, kết hợp nhiều bước sản xuất như trộn, tạo hạt và sấy khô chỉ trên một thiết bị, giúp tối ưu hóa thời gian và quy trình. Phun sấy tạo hạt đặc biệt hiệu quả trong việc tạo ra các hạt đồng đều có độ ẩm được kiểm soát, giúp cải thiện khả năng nén viên và chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Nguyên lý

Phun sấy tạo hạt hoạt động dựa trên nguyên lý tầng sôi – quá trình một dòng khí được thổi qua một lớp bột hoặc cốm với tốc độ đủ cao để làm cho các hạt này chuyển động và tuần hoàn với quá trình nhận dịch phun. Trong bào chế hệ phân tán rắn, dung dịch dược chất và polymer được phun lên tá dược trơ và nhờ quá trình bay hơi dung môi để tạo hệ phân tán rắn.

Quá trình này bao gồm ba bước chính:

• • Trộn khô: Nguyên liệu thô được phun khí nóng để tạo sự phân tán đồng đều và đảm bảo trộn kỹ các thành phần.
  • Phun chất lỏng kết dính: Dung dịch được phun lên các hạt nguyên liệu thô đang ở trạng thái tầng sôi, kết nối các hạt lại với nhau để hình thành hạt có kích thước mong muốn.
  • Sấy khô: Sau khi quá trình tạo hạt hoàn tất, hệ thống sấy bằng luồng khí nóng sẽ loại bỏ độ ẩm khỏi hạt.

Sự kết hợp đồng thời các bước tạo hạt và sấy khô, giúp tạo hạt có xu hướng hình cầu, có độ xốp hơn phương tạo hạt ướt bằng máy trộn cao tốc.

Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

• • Quy trình tích hợp: Phun sấy tạo hạt kết hợp trộn, tạo hạt và sấy khô trong cùng một thiết bị, giúp tối ưu hóa thời gian, giảm thiểu số lượng thiết bị cần sử dụng và tránh được các vấn đề tiềm ẩn về ổn định sản phẩm..
  • Tính đồng nhất: Hạt tạo ra có tính đồng nhất về kích thước và hình dạng, giúp cải thiện khả năng nén và độ ổn định của sản phẩm.
  • Tối ưu hóa nhiệt độ: Phương pháp này có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp, phù hợp cho các dược chất nhạy cảm với nhiệt.
  • Kiểm soát độ ẩm tốt: Khả năng kiểm soát độ ẩm và kích thước hạt giúp sản phẩm cuối cùng có độ ẩm và độ cứng phù hợp.

Nhược điểm:

• • Sự kết tụ hạt: Trong một số trường hợp, việc điều chỉnh không chính xác có thể dẫn đến tình trạng hạt bị dính quá mức hoặc kết tụ quá nhiều, gây khó khăn cho quá trình nén viên sau này.

Ứng dụng

Các sản phẩm có cấu trúc hệ phân tán rắn được sản xuất bằng phương pháp phun sấy tạo hạt (Fluid-Bed Dryer) như sau:

Tên thương mại	Tên hóa học	Kỹ thuật sản xuất		Công ty	Năm
Sporanox ®	Itraconazole	Phun sấy tạo hạt tầng sôi		Janssen	1992
Prograf ®	Tacrolimus	Phun sấy		Astellas Pharma	1994

Công nghệ này cũng được ứng dụng trong việc sản xuất các hệ phân tán rắn có khả năng giải phóng kéo dài (CR) hoặc giải phóng tức thời (IR), như viên pellet ASD giải phóng kiểm soát dipyridamole, nifedipine-HPMC ASD, và silymarin-PVPP ASD.

Tài liệu tham khảo

[1] S. V. Bhujbal et al., “Pharmaceutical amorphous solid dispersion: A review of manufacturing strategies,” vol. 11, no. 8, pp. 2505-2536, 2021.

[2] Y. Qiu, Y. Chen, G. G. Zhang, L. Yu, and R. V. Mantri, Developing solid oral dosage forms: pharmaceutical theory and practice. Academic press, 2016.