Дезинтеграция – это процесс распада таблеток/гранул в водной среде, при котором происходит высвобождение активного вещества для растворения. Вспомогательное дезинтегрирующее вещество, добавляемое в порошковую смесь для прямого прессования или капсулирования, называется «дезинтегрант».
Для улучшения дезинтеграции таблеток используются такие компоненты, как крахмалы, альгинаты, ионообменные смолы, пектины и т.д. Для достижения желаемых результатов требовалось большое количество этих компонентов. Дальнейшее развитие привело к появлению компонентов с высокоразвитыми дезинтеграционными свойствами. Эти новые дезинтегранты часто называют «супердезинтегранты».
Как известно, супердезинтегранты активируются их взаимодействием с водой. В данном исследовании мы изучим вопрос: в какой степени высокая влажность влияет на состояние таблетированных лекарственных средств, содержащих различные супердезинтегранты.
Различные образцы таблеток были подвержены воздействию среды с высокой влажностью в течение заданного времени. После этого поверхности таблеток исследовали с помощью СЭМ. В результате была выявлена четкая зависимость изменения поверхности таблеток от типа используемого дезинтегранта. Полученные результаты сходятся с предполагаемыми механизмами действия исследованных дезинтегрантов и могут значительно облегчить выбор дезинтегранта, особенно для таблеток, которые должны выдерживать хранение во влажных условиях или процессы пленочного покрытия.
Введение
Для производства, обработки и упаковки крайне желательным требованием стало получение таблеток с высокой механической прочностью, однако эти же таблетки должны быстро распадаться при контакте с водой. Именно супердезинтегранты помогают объединить эти два противоречащих друг другу требования.
Три основных механизма работы дезинтегрантов – это набухание, капиллярное втягивание воды (wicking, транспортировка воды внутрь и по всей матрице таблетки) и восстановление формы (эластическое восстановление, контролируемое и отсроченное).
- Набухание в наибольшей степени проявляется у натрия крахмала гликолята (SSG);
- Натрий кроскармеллозы (CCS) проявляет преимущественно капиллярное втягивание;
- Кросповидон (PVPP) характеризуется сильным восстановлением формы.
Следует отметить, что ни один дезинтегрант не относится строго к одной категории. Все они показывают комбинированные механизмы, но в разных пропорциях. Но, независимо от типа, все механизмы активируются водой.
Хотя взаимодействие с водой необходимо для распада, также всегда сохраняется вероятность непреднамеренного взаимодействия с водяным паром.
Таблетки в индивидуальной блистерной упаковке очень эффективно защищены от влажности. Контейнеры, включающие несколько доз, напротив, могут представлять риск воздействия чрезмерной влажности в неблагоприятных климатических условиях.
Также процессы пленочного покрытия могут привести к временной экспозиции, особенно если процесс по техническим причинам должен проводиться во «влажных» условиях. Поэтому важно понимать влияние высокой относительной влажности на поверхности таблеток.
Для проведения этого исследования были подготовлены таблетки, содержащие 4% CCS, SSG и PVPP (соответственно VIVASOL®, EXPLOTAB®, VIVAPHARM® PVPP XL). Были сделаны СЭМ-изображения поверхностей таблеток сразу после прессования и после 24 часов хранения в открытой чашке при 40 °C / 75% относительной влажности.
Результаты
До воздействия:
СЭМ-изображения дезинтегрантов, использованных в исследовании, показаны на рисунках 1a–c.
- CCS и SSG демонстрируют структуру, похожую на их исходные аналоги – соответственно целлюлозу и картофельный крахмал;
- PVPP имеет губчатую структуру, которую часто называют «попкорноподобной».
Благодаря сходству с микрокристаллической целлюлозой (MCC), являющейся основным компонентом матрицы исследованных таблеток, CCS равномерно смешивается со структурой таблеток. В случае SSG, напротив, округлые частицы картофельного крахмала хорошо различимы. PVPP также легко идентифицируется на поверхности свежеприготовленных таблеток (Рис. 2 a–c.)
После воздействия:
Независимо от типа дезинтегранта, поверхности всех таблеток показали четко видимые эффекты воздействия влажности. Но характер изменений на поверхности таблеток был различным для разных дезинтегрантов. Результаты и различия представлены на рисунках 3 a–c.
Наблюдаемые результаты воздействия влажности абсолютно совпадают с ожидаемыми механизмами распада CCS, SSG и PVPP.
- В случае CSS изначальный волокнистый вид под воздействием влажности преобразовывался в структуры, напоминающие шланги, наполненные водой. Однако структурных изменений, например трещин, в матрице таблетки не наблюдалось (Рис. 3а);
- SSG известен своей силой набухания. Этот эффект не виден напрямую на микрофотографиях из-за высыхания, происходящего в процессе подготовки образца к СЭМ.
Это подтверждается тем, что частицы SSG после воздействия часто имели вмятины, тогда как необработанные частицы SSG имели гладкую поверхность. Поверхность таблетки вокруг частиц SSG показывала признаки деформации в результате разбухания дезинтегранта (Рис. 3b). - Поведение PVPP снова принципиально отличалось от CCS и SSG. Даже после высушивания, в процессе подготовки к СЭМ, частицы PVPP все еще выступали с поверхности таблетки. Набухание дезинтегранта приводило к образованию видимых трещин на поверхности таблетки (Рис. 3c).
Вывод:
Наблюдаемые эффекты влажности коррелируют с преобладающими механизмами дезинтеграции CCS, SSG и PVPP соответственно. CCS, будучи в основном впитывающим дез-интегрантом, прежде всего передает воду и проявляет лишь умеренное набухание, что подтверждается целостностью поверхности.
Его эффект можно визуализировать как шланг, который выпрямляется при наполнении водой, но при этом его структура и объем таблетки принципиально не меняются. SSG, напротив, ведет себя как воздушный шар: сильно расширяется при наполнении и возвращается к исходному размеру при спускании. PVPP, наконец, действует как сжатая пружина, которая освобождается при контакте с водой.
В отличие от SSG, его набухание в основном является результатом необратимого высвобождения накопленной упругой энергии.
Заключение
Следует по возможности избегать воздействия влаги на незащищенные таблетки, содержащие дезинтегран-ты. Настоятельно рекомендуется использовать защитную упаковку, особенно в климатических зонах с высокой влажностью.
Кратковременное воздействие влаги с последующей сушкой, например в процессах пленочного покрытия, может быть допустимо при условии учета различных механизмов действия дезинтегрантов.
- PVPP упруго расширяется при контакте с водой. Это рас-ширение лишь частично обратимо после высыхания.
- SSG обратимо набухает при контакте с водой. Он возвращается к исходному размеру частиц, но при этом может повреждать поверхность в набухшем состоянии.
- CCS накладывает умеренные морфологические изменения при воздействии влажности, не повреждая матрицу таблетки.
С учетом этих данных, можно сделать вывод, что VIVASOL®CCS является наиболее подходящим дезинтегрантом для использования в таблетках с водной пленочной оболочкой.
Получите дополнительную информацию в офисе «ЭкоЛайн» по всем традиционным продуктам JRS®Pharma, таким как микрокристаллическая целлюлоза и продукты на ее основе – связующие VIVAPUR® и EMCOCEL®, загустители и стабилизаторы VIVAPUR®MCG; высокофункциональные вспомогательные вещества PROSOLV®SMCC, PROSOLV®RX и PROSOLV®730; функциональные наполнители – ARBOCEL® (порошкообраз-ная целлюлоза); смазывающие вещества PRUV®; дезинтегранты EXPLOTAB®, VIVASTAR® и VIVASOL®; пленочные покрытия VIVACOAT®; носители – VIVAPUR®MCC Spheres и VIVAPHARM®Sugar Spheres.
***
ООО «Эко-Лайн»
109316, г. Москва. Волгоградский пр-т, 26, стр. 1, офис 1015
Телефон: +7(499) 340-05-09
Мобильный: +7(926)7473083
E-mail: db@e-line.msk.ru
Сайт: https://e-line.msk.ru/
