Granulacion Humeda y Seca

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA (CREADA EL 29 DE OCTUBRE DE 1943)

GRANULACIÓN

GRANULACIÓN SECA

GRANULACIÓN HUMEDA 

La granulación húmeda es el método clásico de elaboración de comprimidos que tiene por objeto aumentar el tamaño de partícula y mejorar las propiedades de flujo

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Conocido también con el nombre de “granulación por doble compresión” no es muy utilizado y comprende 2 etapas: Se utiliza para componentes sensibles a la humedad, no soportan temperaturas altas excesivamente solubles en líquidos de humectación.

VENTAJAS GRANULACIÓN HUMEDA

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Las características físicas de la droga y de los excipientes no son importantes Reducción de la segregación Dispersión de componentes en concentraciones mínimas.

GRANULACIÓN SECA

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Mejora la cohesión durante la compactación

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Mejor disolución.

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Pocas etapas, personal, equipo y espacio

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Fármacos no expuestos a humedad y secado.

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Mejora la desintegración

DESVENTAJAS GRANULACIÓN HUMEDA

Formación de masas duras, puede impedir la liberación del fármaco  Más equipos, mayor espacio, mayor tiempo de proceso y mayor costo energético.  Menor estabilidad de drogas sensibles a la humedad o al calor.  Aumentan los tiempos de disolución 

GRANULACIÓN SECA   

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Alta formación de polvillo Mayor tiempo de proceso Sólo se usa excipientes que soporten doble compresión Mayor estabilidad de drogas sensibles a la humedad o al calor. Mejor disolución.

AGLUTINANTES GRANULACION HUMEDA

Gomas  Gelatina  Jarabes  Almidón  Pvp  Hpmc  Cmc  Polietilenglicoles.

GRANULACION SECA

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Polivinilpirrolidona

Diluyentes: Granulación Húmeda y Seca: Celulosa en Polvo

SUGAR: Diluyente Granulación Seca

Celulosa Microcristalina: Granulación Húmeda

Desintegrante Granulación Seca : CROSPOVIDONA

Aglutinante: Granulación Húmeda y Seca : SUCROSA

HIPROMELOSA Las concentraciones entre 2% y 5% w / w puede ser utilizado como aglutinante, ya sea en procesos de granulación húmeda y seco

Disgregante Granulación Seca HIDROXIPROPILCELULOSA

Lubricante Granulación Húmeda MALTODEXTRINA

GRANULACI ÓN HÚMEDA E Q U I P O S

MEZCLADORAGRANULADORA LOTE DE ALTO CIZALLAMIENT O GRANULADORA MEZCLADORA DE ALTA VELOCIDAD GRANULADORA TIPO DE BOLAS GRANULADOR OSCILANTE

GRANULACI ÓN SECA

CHILSONATOR BRIQUETEADORA S TABLETEADORA EXCENTRICAS

GRANULADORA DE SECADO POR PROCESO DE FLUIDIFICACIÓN SECADORAGRANULADORA LECHO FLUIDIZADO GRANULADORA DE SECADO POR SPRAY GRANULADOR SIGMA PLANETARIO GRANULADOR EN SECO DE RODILLO SIN FIN Y ROCILLOS COMPACTADOR ES TABLETEADORA ROTATIVAS

GRANULADOR SIGMA PLANETARIO Tradicionalmente la granulación húmeda de los polvos se ha realizado en los mezcladores sigma, planetarios y de tornillo vertical. La mezcla de polvos se coloca en el mezclador y se adiciona el líquido aglutinante a ciertos intervalos de tiempo. Luego la mezcla se pasa a un granulador oscilante donde las barras del rotor fuerzan la masa húmeda a pasar por un tamiz. Los gránulos formados se colectan en bandejas y se secan en secador de bandeja o en lecho fluidizado. Este último produce un secado mucho más rápido y mantiene los gránulos individuales separados disminuyendo los problemas de agregación y migración intragranular.

MEZCLADORA-GRANULADORA LOTE DE ALTO CIZALLAMIENTO Si se necesita combinar líquidos de diferentes viscosidades, emulsionar, homogeneizar, desintegrar, solubilizar, dispersar polvos, reducir el tamaño de la partícula o acelerar las reacciones, éstas tareas no se pueden lograr fácilmente con un aparato de bajo cizallamiento. Un mezclador de alto cizallamiento puede lograr esto y mucho más, reduciendo su

GRANULADORA DE SECADO POR PROCESO DE FLUIDIFICACIÓN Los materiales en polvo se encuentran en estado de fluidización en el contenedor. Como primera medida los materiales son sometidos a calor y mezclados por aire caliente filtrado. Luego, el polvo atomizado y combinado con una solución aditiva. El siguiente y último paso es la formación de gránulo. La humedad de lo gránulos es evaporada, a través del contacto directo constante con aire caliente. El adhesivo es también solidificado paralelamente durante el proceso de secado. El repetitivo proceso de secado contribuye finalmente a la generación de gránulos esféricos porosos

SECADORA-GRANULADORA LECHO Las partículas de polvo se fluidizan en FLUIDIZADO

un chorro de aire, pero la adición del líquido de granulación se vaporiza desde un inyector sobre el lecho de polvos. Se sopla o aspira aire calentado y filtrado a través del lecho de los polvos sin mezclar para fluidificar las partículas y mezclar los polvos. El líquido de granulación se incorpora a través de un inyector de vaporización situado sobre el lecho de partículas. El líquido hace que las partículas primarias de polvo se adhieran cuando chocan las gotas y los polvos. El escape de material desde la cámara de granulación se impide con los filtros de ventilación, que se agitan periódicamente para reintroducir el material recogido dentro del lecho de

GRANULADORA DE SECADO POR SPRAY La granuladora de secado por spray series es un equipo multifuncional. Posee funciones de secado, fluidización, y granulación; también procesa materiales líquidos y los convierte en gránulos de diferentes diámetros en rangos de 0.2-2mm.

GRANULADOR OSCILANTE El granulador oscilante se emplea para formar los gránulos requeridos a partir del material en polvo o para triturar materiales secos según el tamaño requerido. Entre sus principales características se encuentran que el tamiz puede retirarse e instalarse con facilidad, pudiendo ajustarse la tensión. El rotor también puede retirarse y limpiarse con facilidad. El sistema de accionamiento está totalmente cerrado dentro del bastidor de la máquina y su sistema de lubricación permite trabajar con suavidad a la máquina.

CHILSONATOR El Compactador de Rodillos :La flexibilidad máxima de proceso se obtiene con: • Rodillos y tornillos alimentadores de velocidad variable. • Presión de rodillos variable • Medición de la separación entre rodillos. • Disponibilidad de múltiples configuraciones de rodillos.

BRIQUETEADORA Transforman el polvo en aglomerados densos

EXCÉNTRICAS De 1 Punzón, los punzones se mueven en 1 dirección, él superior realiza la compresión, él inferior expulsa el comprimido, él superior controla la dureza, él inferior controla el peso.

Rotatorias De 16-32 punzones, Los punzones se mueven en 2 direcciones, ambos realizan la compresión, él inferior expulsa el comprimido, él inferior controla peso y dureza, tolva de alimentación doble, alta productividad, fuentes de variación relacionada con granulado.

¿CUÁNDO UTILIZAR CADA TIPO DE GRANULACIÓN? VÍA HÚMEDA Cuando el fármaco y las demás sustancias a granular se puede mojar y puede recibir calor.

VÍA SECA Cuando los componentes del comprimido son sensibles a la humedad, no soportan temperaturas altas durante el secado o son excesivamente solubles en los líquidos de humectación.

ESQUEMA COMPARATIVO DE LOS TIPOS DE GRANULACIÓN

MEZCLADO EN SECO VÍA HÚMEDA

VÍA SECA

En ambos casos se mezcla el fármaco con las sustancias que lo acompañan. Después se puede tamizar para asegurar la homogeneidad de tamaño y evitar posibles contaminantes. Bombo mezclador: si su cantidad de diluyente es mucho mayor que la de fármaco Amasadora: si las cantidades son parecidas

VÍA HÚMEDA 

AMASADO

La solución aglutinante se agrega poco a poco sobre la mezcla o por atomización, con el fin de conseguir una masa mas o menos compacta. Este amasado se lleva acabo en amasadora.

VÍA SECA 

COMPACTACIÓN

se puede realizar por briqueteado o por compactación con rodillos. Se realiza a altas presiones, lo que promueve la compactación y facilita la eliminación del aire interpuesto. De esta forma se obtiene una placa comprimida de gran dureza

VÍA HÚMEDA 

GRANULACIÓN

Consiste en someter la masa humectada a una presión mecánica, que fuerza su paso a través de una superficie perforada o tamiz. Se puede realizar en granulador tipo oscilante( gránulos duros, pequeños, porosos y de superficie lisa) o rotatorio(gránulos más compacto y de mayor tamaño).

VÍA SECA 

TROCEADO O FRAGMENTACIÓN

La lámina obtenida debe dividirse en trozos o fragmento pequeños con el fin de poder posteriormente efectuar la granulación de forma correcta y sin dificultades

VÍA HÚMEDA  DESECACIÓN Debemos eliminar el liquido añadido durante el amasado, esta operación debe efectuarse con cuidado para eliminar solo ese líquido, pues se corre el peligro de eliminar el agua propia de las sustancias de la mezcla. En este proceso se debe realizar pesadas para finalizar el proceso cuando tenga un peso igual a la suma de los pesos del fármaco, diluyente, aglutinante.

VÍA HÚMEDA 

Granulación final – tamización

El granulado, una vez seca debe granularse- tamizarse con el fin de obtener el tamaño de granulado deseado. Debe tenerse en cuenta que se parte de un granulado de 4mm, por lo que , si se hace pasar a 0.4mm, no puede hacerse directamente, pues se producirá una gran cantidad de polvo que provocaría dificultades en el momento de dosificar el producto o de comprimirlo. por esto, debe existir una granulación por tamaños, por lo que se utilizará distintos tamices se puede realizar por granuladores oscilantes.

VÍA SECA  Granulacióntamización Los fragmentos obtenidos se granularán en granuladora oscilante, haciéndolos pasar por distintos tamices progresivamente hasta conseguir el tamaño de grano deseado.

Factores a tener en cuenta durante el proceso de Granulación húmeda: •Tamaño de partícula inicial. La granulación se usa para facilitar el proceso de compresión de partículas muy finas. •Tamaño de partícula final. La distribución del tamaño del gránulo (GSD) es de mayor importancia para la calidad final del producto granulado ya que influye la densidad, la fluidez y la formación de polvos. Por lo tanto, la comprensión y el control del crecimiento del gránulo durante la manufactura son de la mayor importancia para la entrega de un producto final de alta calidad. Nos conviene obtener un granulado con partículas grandes para una mejor cohesión al momento de comprimirlas. •Tipo de aglutinante. Actúan aglomerando sustancias que de por sí no se compactarían de forma estable. Se puede utilizar en seco o añadir en un vehículo acuoso o hidroalcohólico. Hay que adicionar la cantidad correcta de aglutinante ya que una cantidad insuficiente provocaría la fragmentación del comprimido y un exceso afectaría a la disgregación y, por lo tanto, a la biodisponibilidad •Tipo de solvente. Son vehículos para la adición de aglutinantes, debe solubilizar al aglutinante.

Tiempo de amasado. Si continúa la agitación, continuará también la coalescencia de gránulos y se producirá un sistema sobreamasado que será inutilizable, aunque este resultado depende de la cantidad de líquido añadido y de las propiedades del material que se va a granular. • Equipo de amasado. • Tipo de amasado. • Equipo de secado. • Tamices usados en la granulación y en la reducción del granulado seco. 

PARÁMETROS QUE CARACTERIZAN A UN GRANULADO Aspectos o características organolépticas. El granulado tendrá un color, olor, sabor, aroma y forma determinados.  Dispersión granulométrica Los tamaños del grano deben ser homogéneos y no dispersos.  Densidad aparente y volumen aparente. Reviste especial importancia en el momento de seleccionar tamaños de envases, de capsulas o de comprimido. 

Friabilidad. Es la capacidad de erosionabilidad que tiene el granulado. Mientras sea menos friable tendrá más resistencia a la manipulación y transporte. 

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Humedad de la mezcla. La humedad residual del granulado es importante ya que ejerce un efecto plastificante y minimiza la parición de cargas electrostáticas por fricción, aunque debe ser inferior al 3% para evitar la formación de aglomerados que dificulten el flujo. Temperatura de secado. Esta operación debe realizarse utilizando la tecnología de secado más adecuada al producto intermedio elaborado. 

Velocidad de adición del aglutinante. Se debe agregar el aglutinante de manera continua , lentamente y a velocidad constante. 

Capacidad de compresión Características solo exigible a aquel granulado destinado a la obtención del comprimidos. Interesa que sea lo más plástico posible. 

Capacidad de disgregación y disolución. Para conseguir la liberación es necesario que el granulado se disgregue y posteriormente se disuelva. 

Relación tamaño del granulado- peso del comprimido. Cuanto más pequeño haya de ser el comprimido, más pequeño a de ser el granulado que se utilice en su elaboración. 

 El tiempo: Debe ser el necesario para cada ciclo de elaboración.  Por compresión: El proceso es lento debido que se utiliza un tornillo helicoidal que regula la velocidad  Presión: Las partículas se agregan a altas presiones produciendo fuerzas de enlace en la superficie del solido y aumentando el aérea superficial de este.  Friabilidad: Es la capacidad de erosionabilidad que posee un granulado.  Dispersión granulométrica Tamaño de grano homogéneos y no dispersos, pues al momento de mezclar puede ocurrir un proceso de segregación

 Aspectos o características organolépticas Dependerá del principio activo pues ocupa la mayor parte del volumen final de la tableta  Densidad aparente y volumen aparente La densidad aparente de un granulado es el cociente existente entre un peso determinado del mismo y el volumen aparente que tiene dicho peso. Este varia después de la compresión o compactación de rodillos.  Capacidad de compresión Para la compresión interesa que la mezcla sea lo mas plástico posible, pues si el comprimido, una vez se retira el punzón o punzones que lo han compactado, tiende a dilatarse, se resquebrajará o desmenuzará.  Comportamiento reológico Es decir, la capacidad de deslizamiento y capacidad de apilamiento. La mezcla debe tener una fluidez adecuada para que la alimentación en la compactación por rodillos sea uniforme. Actualmente se usan tornillos helicoidales para garantizar esa fluidez

GRANULACIÓN HUMEDA

GRANULACIÓN SECA

Temperatura de secado variable

Solo usa temperaturas bajas

Velocidad de adición del aglutinante

Usa aglutinante en polvo

No usa altas presiones

Las partículas se agregan a altas presiones

Reduce el riesgo de segregación

Mayor riesgo de segregación

Menor estrés del API

Cohesividad del Material

Referencias bibliográficas 

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Vila Jato JL. Tecnología farmacéutica. Vol. I: Aspectos fundamentales de los sistemas farmacéuticos y operaciones básicas. Madrid: Síntesis; 1997. Faulí i Trillo C. Tratado de farmacia galénica. Madrid:Luzán 5; 1993 www.fitzmill.com/international/ecuador/ecuad or.html http://www.quarco.com/main/es/catalog.html? page=shop.browse&category_id=55 http://www.dryingmachineschina.es/2-3fluidized-bed-granulator.html