Pharmaceutical Technology Brasil Ed. 2-24

Pharmaceutical Technology 20 Edição Brasileira - Vol. 28 / Nº2 Variáveis de investigação Para construir a base de conheci- mento sobre o comportamento de ma- teriais em equipamentos de extrusão de rosca dupla, a Leistritz Extrusion Technology formou um consórcio em 2019 de empresas farmacêuticas, a Universidade do Texas em Austin e a McMaster University. “As variáveis do equipamento in- cluem a relação do diâmetro externo da rosca com o diâmetro interno, a relação comprimento-diâmetro e o design do parafuso”, diz Stephen Post, gerente de produtos de Ciências da Vida da Leistritz. “Estamos trabalhan- do para obter mais conhecimento dos comportamentos fundamentais de materiais e equipamentos, e estamos procurando tendências no compor- tamento dos materiais que podem ser extrapoladas para formulações semelhantes”. Por exemplo, os pesquisadores do consórcio investigaram como o pro- jeto do parafuso afeta a distribuição de tamanho de partícula (PSD). Os pesquisadores igualmente estão exe- cutando experiências da escala acima para replicar o PSD obtido de uma rosca de diâmetro de 18 milímetros em uma rosca de diâmetro de 27 mi- límetros. Embora alguns fabricantes de medicamentos possam optar por escalar usando várias extrusoras de 18 mm, há vantagens em usar uma extrusora maior para escalar, como menor pegada de instalação e menor custo de utilidades , explica Post. Me- lhores dados de aumento de escala são necessários, diz ele. “Também estamos desenvolvendo metodologias de economia de mate- rial para avaliar a viabilidade do TSG usando várias ferramentas de triagem sem executar a extrusora de rosca dupla”, diz Feng Zhang, professor as- sociado da Faculdade de Farmácia da Universidade do Texas. “Um dos prin- cipais desafios na TSG é a degradação química induzida pelo processo e a transformação físico-química durante o processamento. Desenvolvemos uma compreensão profunda de como essas mudanças indesejadas podem ser ini- bidas por meio da seleção racional da composição da formulação e do design do processo”. PAT para projeto e monitoramento de processos PAT está sendo usada em processos do TSG para medir parâmetros críticos no tempo real. O teor de umidade e o PSD, por exemplo, são atributos críti- cos de qualidade (CQAs) do produto intermediário que afetam os CQAs do produto final. O PAT de infravermelho próximo (NIR) foi avaliado para substituir medi- ções demoradas de perda na secagem para quantificar o teor de umidade em grânulos, diz Patil. “A análise NIR permite o ajuste dos parâmetros do processo em tempo real, resultando em significativamente menos desperdício de material e otimização do processo melhorada dentro de um período de tempo mais curto, mesmo durante a mesma execução de extrusão”, diz ela. Para PSD, a imagem lactente di- reta é estabelecida bem, mas outros tipos da PAT estão sendo investigados igualmente. “A natureza discreta das partícu- las em movimento torna mais difícil entender o que está acontecendo na máquina, porque as técnicas de monitoramento padrão, como moni- toramento de pressão e temperatura, não são confiáveis como indicadores de desvio das especificações do pro- duto”, diz Michael Thompson, Diretor associado e professor de Engenharia Química da McMaster University, cujo grupo de pesquisa estudou granula- ção de rosca dupla por mais de uma década. Ele acrescenta que, embora a granulação em lote muitas vezes pro- duza um PSD gaussiano, a granulação de rosca dupla normalmente tem um PSD bimodal, o que torna a análise em tempo real ainda mais importante. O laboratório de Thompson desenvolveu um PAT de análise de tamanho de partícula em linha usando emissões acústicas (AE). Os pesquisadores criaram um filtro de sinal digital para garantir que partículas de qualquer tamanho seriam representadas (1). Em seguida, eles criaram um filtro que também explicaria as forças inelásticas treinando um modelo de inteligên- cia artificial com um elastoplástico (Walton-Braun) modelo de força de contato e um conjunto de dados de es- pectros de emissão acústica coletados de uma ampla gama de formulações farmacêuticas granuladas. O erro de predição foi tão baixo quanto 2%, demonstrando sua aplicabilidade para monitorar distribuições de tamanho de partículas em granulação contínua de rosca dupla (2). “Eu vejo os métodos [da imagem lactente] óptica existente e este método acústico como aproxi- mações complementares à análise de tamanho de partícula,” conclui Thomp- son. “Ambos têm seus pontos fortes e fracos em um ambiente de produção empoeirado, como a calha de saída de um granulador de rosca dupla”. Em uma configuração contínua de granulação e secagem, como a QbCon 1 de L.B. Bohle, Meier indica que é mais significativo medir a umidade residual após o processo de secagem (um pouco do que após a granulação) para poder controlar e feedback os parâmetros do processo do secador. “Neste caso, geralmente aplicamos medições de ressonância NIR ou microondas. O último permite calibração univariada”, diz ele. Na etapa de granulação, Meier explica que a taxa de alimentação sólida e a taxa de alimentação líquida