Sprøytetørking i legemiddelindustrien
Spraytørking er en av de mest bemerkelsesverdige teknologiene som for øyeblikket skal brukes på legemidler. Det er en kontinuerlig prosess som i et enkelt trinn omdanner en flytende tilførsel til et pulver og er en ideell prosess når presise attributter som partikkelstørrelse, morfologi og stabilitet er påkrevd. Denne gjennomgangen beskriver teknologien, dagens og fremtidige applikasjoner og hvordan det nåværende nivået av forståelses- og modelleringsverktøy muliggjør et prosessutviklingsstadium som er både magert og risikofri.
Spraytørking
Spraytørking er en tørkemetode som først ble beskrevet for mer enn 140 år siden som en forbedring i tørking og konsentrering av væsker1. Men det var først på begynnelsen av 1900-tallet at raffinementet og kunnskapen om prosessen tillot industriell bruk. Produksjonen av melkepulver var den første kommersielle bruken og er fremdeles en av de viktigste bruksområdene av teknologien.
Sprøytetørking involverer forstøvning av en flytende tilførsel til veldig små dråper i en varm tørkegass som fører til hurtigtørking av dråpene til faste partikler. Partiklene blir deretter separert fra tørkegassen ved bruk av en syklon og / eller en filterpose, som et endelig spraydørt produkt. Fôret kan være en løsning, en suspensjon eller en emulsjon, og det resulterende produktet kan klassifiseres som et pulver, granuler eller agglomerater.
I et enkelt kontinuerlig trinn omdanner spraytørking derfor et flytende råstoff til et pulver med veldefinerte egenskaper. Egenskaper som fuktighetsnivå eller gjenværende løsningsmiddel i pulveret, partikkelmorfologi eller størrelse og pulverdensitet kan i stor grad manipuleres til målnivåer. Den bemerkelsesverdige fleksibiliteten i å skreddersy egenskapene til det endelige pulveret, skånsomheten i prosessen og dens økonomi sammenlignet med konkurrerende teknologier som frysetørking førte til dens spredning i flere industrielle anvendelser, inkludert kosmetikk, fine kjemikalier, vaskemidler, polymerer, hjelpestoffer og legemidler .
Bruken av spraytørking i legemidler ble først undersøkt av Bullock og medarbeidere på 1940-tallet og brukt på infusjoner, ekstrakter, uorganiske medisinske salter, adrenalin og vitamin C. Mange flere anvendelser fulgte, og spesielt relevant var produksjonen av farmasøytiske hjelpestoffer og isolering av aktive ingredienser som enten var termofølsomme eller vanskelig å krystallisere. I motsetning til vanlig oppfatning, er spraytørking faktisk en veldig forsiktig tørkemetode - for det første er eksponeringen for temperatur begrenset til sekunder eller høyst noen få minutter, og for det andre beskytter kjøleeffekten som følger av fordampingsprosessen de spraytørkede materialene fra de høyere bulktemperaturene. Men til tross for mangfoldet av bruksområder, var det først ved århundreskiftet at bruken av spraytørking i farmasøytiske anvendelser økte betydelig.
Den viktigste drivkraften for denne utvidelsen var behovet for å formulere orale medikamenter i amorf tilstand som et middel til å øke biotilgjengeligheten til mange moderne medisiner. På grunn av spraytørkingens raske fordampningsprosess har dette blitt en ideell måte å utfelle medikamenter fra oppløsninger i amorf tilstand. Denne formuleringsplattformen, kjent som "amorfe faste dispersjoner", er den hurtigst voksende formuleringsmetoden for å overvinne den dårlige biotilgjengeligheten til mange medisiner. Spraytørking og varme smeltekstrudering er den viktigste produksjonsprosessen for å oppnå disse amorfe materialene. Andre drivere for den mer utbredte bruken av spraytørking i farmasøytisk industri inkluderer produksjon av inhalerbare medisiner som Pfizers Exubera eller Mannkind's Afrezza (begge inhalert pulverinsulin), mikrokapsler for formuleringer med kontrollert frigivelse eller smaksmasking og avanserte pulverformer som direkte komprimerbare og lett våtdyktige pulver. Så det er ingen overraskelse å se at hvert annet år, eller nylig hvert år, formuleres en ny kjemisk enhet ved bruk av spraytørkingsteknologi. Noen eksempler på noen av disse inkluderer Cesamet (nabilone, Valeant Pharmaceuticals), Intelence (etravirine, Janssen Therapeutics) og Incivek (telaprevir, Vertex Pharmaceuticals). De muliggjørende funksjonene ved spraytørking blir også anvendt i reformulering av eksisterende medisiner og til livssyklusstyringsformål.