Granulación

En la granulación húmeda, los gránulos se forman mediante la adición de un líquido de granulación a un lecho de polvo que se encuentra bajo la influencia de un impulsor (en un granulador de alto cizallamiento), tornillos (en un granulador de doble tornillo) ^{[ 1 ]} o aire (en un granulador de lecho fluidizado ). La agitación resultante en el sistema, junto con la humectación de los componentes dentro de la formulación, da como resultado la agregación de las partículas de polvo primarias para producir gránulos húmedos. ^{[ 1 ]} El líquido de granulación ( fluido ) contiene un solvente o material portador que debe ser volátil para que pueda eliminarse por secado y, según la aplicación prevista, no tóxico. Los líquidos típicos incluyen agua , etanol e isopropanol , ya sea solos o en combinación. La solución líquida puede ser de base acuosa o de base solvente. Las soluciones acuosas tienen la ventaja de ser más seguras de manipular que otros solventes.

El agua mezclada con los polvos puede formar enlaces entre las partículas lo suficientemente fuertes como para mantenerlas unidas. Sin embargo, una vez que el agua se seca, los polvos pueden separarse. Por lo tanto, es posible que el agua no sea lo suficientemente fuerte como para crear y mantener un enlace. La unión de las partículas mediante el uso de líquido se produce por una combinación de fuerzas capilares y de adherencia hasta que se establece una unión más permanente.

En los gránulos pueden existir estados de saturación de líquido; el estado pendular se da cuando las moléculas se mantienen unidas por puentes líquidos en los puntos de contacto. El estado capilar se produce una vez que el gránulo está completamente saturado. El líquido llena todos los huecos, mientras que el líquido superficial se introduce de nuevo en los poros. La alteración del estado funicular une los estados pendular y capilar cuando los huecos no están completamente saturados de líquido. El líquido ayuda a la unión con las partículas que se desestabilizan en un tambor giratorio. En tales casos, se requiere una solución líquida que incluya un aglutinante (pegamento farmacéutico). La povidona , que es una polivinilpirrolidona (PVP), es uno de los aglutinantes farmacéuticos más utilizados. La PVP se disuelve en agua o disolvente y se añade al proceso. Cuando la PVP y un disolvente/agua se mezclan con los polvos, la PVP forma un enlace con los polvos durante el proceso, y el disolvente/agua se evapora (seca). Una vez que el disolvente/agua se ha secado y los polvos han formado una masa más densa, entonces la granulación se muele . Este proceso da como resultado la formación de gránulos.

El proceso puede ser muy simple o muy complejo, dependiendo de las características de los polvos, el objetivo final de la fabricación de comprimidos y el equipo disponible. En el método tradicional de granulación húmeda, la masa húmeda se pasa a través de un tamiz para producir gránulos húmedos que posteriormente se secan.

La granulación húmeda es tradicionalmente un proceso por lotes en la producción farmacéutica; sin embargo, se prevé que en el futuro la granulación húmeda continua sea reemplazada cada vez más por la granulación húmeda continua en la industria farmacéutica. La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) ha recomendado el cambio de tecnologías por lotes a continuas . ^{[ 2 ]} Esta tecnología de granulación húmeda continua se puede llevar a cabo en una extrusora de doble husillo , a la que se pueden alimentar materiales sólidos y agua en diferentes puntos. En la extrusora, los materiales se mezclan y granulan debido al engranaje de los husillos, especialmente en los elementos de amasado. ^{[ 3 ]}

El proceso de granulación en seco se utiliza para formar gránulos sin una solución líquida, ya que el producto granulado puede ser sensible a la humedad y al calor. La formación de gránulos sin humedad requiere la compactación y densificación de los polvos. En este proceso, las partículas primarias del polvo se agregan a alta presión. Para la granulación en seco se puede utilizar un granulador oscilante o un compactador de rodillos.

La granulación en seco se puede realizar mediante dos procesos: o bien se produce una tableta grande (bloque) en una prensa de compresión de alta resistencia, o bien el polvo se comprime entre dos rodillos que giran en sentido contrario para producir una lámina o cinta continua de material.

Cuando se utiliza una prensa de tabletas para la granulación en seco, es posible que los polvos no tengan suficiente fluidez natural para alimentar el producto de manera uniforme en la cavidad de la matriz , lo que resulta en una densidad variable. El compactador de rodillos (granulador-compactador) utiliza un sistema de alimentación por tornillo sin fin que distribuye el polvo de manera uniforme entre dos rodillos de presión. Los polvos se compactan en forma de cinta o pequeños gránulos entre estos rodillos y se muelen en un molino de baja cizalladura. Una vez que el producto está compactado correctamente, se puede pasar por un molino y una mezcla final antes de la compresión de las tabletas. ^{[ 4 ]}

Los procesos típicos de compactación por rodillos constan de los siguientes pasos: transportar el material en polvo a la zona de compactación, normalmente con un alimentador de tornillo; compactar el polvo entre dos rodillos que giran en sentido contrario aplicando fuerzas; y moler el compactado resultante hasta obtener la distribución de tamaño de partícula deseada. Las partículas compactadas por rodillos suelen ser densas y con perfiles de bordes afilados. ^{[ 5 ]}