Sistemas de mezcla para polvos farmacéuticos
La mezcla de polvos farmacéuticos exige controlar cuidadosamente la homogeneidad de la mezcla, el riesgo de segregación, la contención y la facilidad de limpieza. Hosokawa Micron desarrolla sistemas de mezcla para principios activos farmacéuticos (API) y excipientes, desde la mezcla suave de baja cizalla en el mezclador Nauta hasta procesos de cizalla media y alta con el mezclador cónico de paletas (CPM) y el Cyclomix. En función de los requisitos del proceso, los sistemas pueden incorporar alimentación, dosificación, adición de líquidos, carga y descarga confinadas, limpieza CIP y esterilización SIP.
Las aplicaciones abarcan desde premezclas y formulaciones de baja dosis hasta la compresión directa y los polvos para inhaladores de polvo seco (DPI). En la fabricación de comprimidos, la mezcla suele ir seguida de granulación húmeda o seca, aunque las formulaciones adecuadas pueden comprimirse directamente. La elección del mezclador y de la secuencia de proceso depende, entre otros factores, de la cohesión de los polvos, las diferencias de densidad aparente y tamaño de partícula, la energía de mezcla necesaria y los requisitos de seguridad y normativos aplicables. Los ensayos realizados en nuestro centro de pruebas ayudan a evaluar la selección del proceso y a preparar el escalado desde I+D hasta producción.
Granulación húmeda y seca
En la fabricación de comprimidos, obtener una mezcla homogénea es solo una parte del desafío. La formulación también debe presentar una fluidez y compresibilidad adecuadas, manteniendo la uniformidad del contenido durante la descarga, el transporte y la alimentación de la prensa de comprimidos. Las diferencias de tamaño de partícula, densidad aparente y cohesión entre los API y los excipientes pueden aumentar el riesgo de segregación.
La granulación húmeda puede mejorar la fluidez y la compresibilidad, pero generalmente requiere etapas adicionales, como la adición de líquidos, la granulación, el secado y el calibrado del tamaño de partícula. La granulación seca evita la adición de líquidos y puede resultar preferible para formulaciones sensibles a la humedad, aunque deben considerarse la generación de finos y las propiedades de los gránulos resultantes.
Ambos métodos tienen su lugar, dependiendo de la formulación y de los requisitos de las etapas posteriores del proceso.
Ventajas de la compresión directa
Cuando la formulación lo permite, la compresión directa hace posible comprimir una mezcla de polvos secos para obtener comprimidos sin una etapa independiente de granulación. Esto puede simplificar la producción, reducir la manipulación y las transferencias de material, y ahorrar potencialmente tiempo y energía. Sin embargo, la compresión directa requiere una fluidez y compresibilidad adecuadas, así como una homogeneidad estable de la mezcla durante todo el proceso. Estas propiedades dependen de la formulación, las características de los ingredientes y la configuración de los equipos.
El mezclador cónico de tornillo sinfín Nauta® permite mezclar suavemente polvos farmacéuticos con baja cizalla. Su amplio rango de llenado y la posibilidad de añadir ingredientes en varias etapas lo hacen adecuado para una gran variedad de operaciones de mezcla, incluida la preparación de formulaciones de baja dosis.
En función de la formulación y de la disposición de la planta, el mezclador puede integrarse directamente con los equipos posteriores para reducir las transferencias de material y ayudar a minimizar el riesgo de segregación. La posibilidad de prescindir de la granulación debe determinarse mediante estudios de formulación, ensayos de proceso y validación.
Solución integral de mezcla
En Hosokawa Micron, en lugar de limitarnos a suministrar máquinas, adoptamos un enfoque más amplio para diseñar una solución integral de mezcla, que incluye los procesos anteriores y posteriores. Siempre tenemos en cuenta cuatro aspectos: cómo se introduce el polvo en la mezcladora, qué ocurre dentro del recipiente, cómo se descarga el polvo y cómo se limpia el equipo. Por ejemplo, para la carga y descarga de materiales tóxicos, podemos utilizar o desarrollar sistemas de acoplamiento de contenedores a medida, incluidos sistemas de elevación o válvulas de mariposa divididas.
Durante el proceso de mezcla, tenemos en cuenta los ingredientes que el cliente pueda necesitar añadir y cómo afectarán al proceso. Esto incluye los líquidos, que pueden calentarse o enfriarse durante la mezcla si es necesario. También pueden integrarse equipos de posprocesamiento, como desaglomeradores, tamices y molinos cónicos, por ejemplo para deshacer aglomerados o conseguir la distribución del tamaño de partícula deseada.
La geometría cónica del recipiente y el agitador accionado desde la parte superior del mezclador cónico de tornillo sinfín Nauta® ayudan a minimizar el riesgo de segregación durante la descarga. Dependiendo de la disposición de la planta, el mezclador puede instalarse directamente sobre una prensa de comprimidos, reduciendo las etapas intermedias de manipulación y transferencia de producto. Esta configuración puede contribuir a mantener la homogeneidad de la mezcla durante el proceso, en función de las características de la formulación y de los equipos posteriores.
Limpieza CIP/SIP
La limpieza es un aspecto esencial del procesamiento de polvos farmacéuticos, especialmente cuando se manipulan sustancias altamente activas o peligrosas. Hosokawa Micron ofrece soluciones integradas de limpieza in situ (CIP) y esterilización in situ (SIP), incluidos los sistemas de control correspondientes. Según la configuración de la instalación, las unidades CIP/SIP pueden permanecer conectadas, lo que reduce las operaciones manuales y ayuda a minimizar los riesgos de contaminación cruzada y exposición de los operarios.
Nuestros sistemas se diseñan teniendo en cuenta la normativa aplicable y los requisitos específicos de cada cliente. La documentación correspondiente facilita la cualificación de los equipos y la validación de los procesos.
Pruebas prácticas a pequeña escala
La participación temprana de Hosokawa Micron en el desarrollo de formulaciones farmacéuticas puede ayudar a identificar la tecnología de mezcla y la configuración del proceso más adecuadas. Dado que cada formulación presenta desafíos diferentes, es necesario evaluar cuidadosamente factores como la homogeneidad de la mezcla, la fluidez, el riesgo de segregación y los requisitos de las etapas posteriores del proceso.
Por ejemplo, preparar premezclas y añadir posteriormente los excipientes en el mismo mezclador cónico de tornillo Nauta puede ofrecer ventajas frente a realizar estas operaciones en etapas separadas, dependiendo de la formulación. En nuestro centro de pruebas en los Países Bajos, los clientes pueden explorar estas posibilidades mediante ensayos prácticos con sus propios materiales. Estos ensayos proporcionan información valiosa sobre el comportamiento de la mezcla y ayudan a determinar los parámetros de proceso y las configuraciones de equipos más adecuados.
Para formulaciones adecuadas, la compresión directa puede simplificar la fabricación y reducir los costes de procesamiento. Esto también puede resultar beneficioso al optimizar productos o procesos de producción existentes, siempre que se tengan en cuenta los estudios de formulación y los requisitos de validación correspondientes.
Amplia experiencia
Hosokawa Micron cuenta con una amplia experiencia en el desarrollo de tecnologías de mezcla escalables para la industria farmacéutica, desde I+D hasta la producción a escala industrial. Además del mezclador cónico de tornillo Nauta®, diseñado para una mezcla suave de baja cizalla, ofrecemos el mezclador cónico de paletas (CPM) para procesos de cizalla media y el Cyclomix para el procesamiento intensivo de polvos cohesivos mediante alta cizalla, incluidos los utilizados en formulaciones para inhaladores de polvo seco (DPI).
La energía de mezcla requerida depende de varios factores como las características del polvo (incluida la cohesión del material y el tamaño de las partículas), las propiedades del producto final y los requisitos del proceso, la seguridad y el sistema. Hosokawa Micron, con su amplia experiencia y tecnología propia, ofrece soluciones de mezcla a medida para las necesidades de cada cliente.
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Nuestros especialistas en procesos le ayudan a encontrar la solución más adecuada para sus materiales, requisitos de proceso y objetivos de producción.
Nuestras soluciones
Tecnologías de proceso sostenibles
Hosokawa Micron B.V. apuesta por una tecnología de proceso sostenible y responsable. Nuestro sistema de gestión ambiental cuenta con la certificación ISO 14001 y la Medalla de plata de EcoVadis nos sitúa entre el 3 % de las empresas mejor valoradas del sector de maquinaria especializada.
