Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Tabletkowanie w pigułce
Wprowadzona do lecznictwa w 1874 roku przez Rosenthala, tabletka umożliwia przyjmowanie stałej, określonej dawki jednej lub kilku substancji terapeutycznych. Jest gwarantem zachowania trwałości substancji czynnej, chroni ją przed rozpadem fotolitycznym, wilgocią i wpływem środowiska kwasowo-zasadowego w naszym ustroju.

 

Tabletki zwykle stosuje się drogą per os (doustnie), ale służą także do implantacji do jam ciała, umieszczania pod język, ssania, rozgryzania, żucia, sporządzania roztworów (np. musujące) etc. Różnią się kolorem, kształtem, grubością, obecnością podziałki czy napisów. O tym jak będą ostatecznie się prezentować decyduje proces wytwarzania. Aby tabletka znalazła się w słoiczku lub blistrze potrzeba skomplikowanego procesu produkcyjnego, który będzie rozwiązaniem ekonomicznym, szybkim oraz nie wpłynie na właściwości lecznicze specyfiku. Proces ten nazywamy tabletkowaniem.

Aby  lepiej przybliżyć sam proces tabletkowania należy na początek wyjaśnić pojęcie granulowania i granulatu. Granulowanie poprzedza proces tabletkowania i polega na przeprowadzeniu płynnej lub sproszkowanej substancji leczniczej oraz substancji pomocniczych w postać jednolitych ziaren, czyli granulatu.

 

Od mikropotrzeb do makroprodukcji

Dawniej, czyli do połowy XX wieku, tabletki wykonywano w pracowniach aptecznych w ręcznych prasownicach. Skonstruowano w tamtych czasach również tabletkarki rotacyjne, mimośrodowe i maszyny powlekające. Zapotrzebowanie rynku wymusiło jednak zmiany i dziś maszyny takie można podziwiać jedynie w muzealnych gablotach. Obecnie podobne zadanie, z tym że na ogromną skalę, spełniają tabletkarki przemysłowe w firmach farmaceutycznych. Nowoczesne maszyny wytwarzają nawet kilkaset tysięcy tabletek na godzinę, a procesy te są w firmach stale doskonalone.

 

Rodzaje tabletkarek

Nieważne ile modeli tabletkarek stworzyła ludzka ręka, bo sama zasada prasowania pomiędzy stemplem dolnym i górnym pozostaje niezmienna. Niezbędnymi elementami tabletkarek są zawsze matryca ( jedno- lub wielootworowa, o różnym kształcie), lej dozujący oraz stemple dolny i górny, które decydują o tym jak ostatecznie wyglądać będzie tabletka – płaska, sferyczna, z podziałką, krzyżykiem itp.

Można wyszczególnić dwa podstawowe rodzaje tabletkarek – mimośrodowe i rotacyjne.

W mimośrodowych podstawą działania jest ruch posuwisto-zwrotny leja nasypowego. Lej dozuje masę tabletkową do matrycy. Po cofnięciu się leja stempel górny naciska na masę tabletkową, sprasowując ją. Ostatnim etapem jest wypchnięcie gotowej tabletki przez stempel dolny i „zamiecenie” jej do zsypu przez lej. Cały cykl rozpoczyna się na nowo.

Lepszym rozwiązaniem są jednak tabletkarki rotacyjne. Motorem napędowym ich działania jest rotor, czyli okrągła tarcza, na której obwodzie zamontowana są matryce (kilka - kilkadziesiąt). Rotor górny porusza stemplami górnymi, a dolny – dolnymi. Lej dozujący w tym przypadku jest nieruchomy i podczas przesuwania rotora pod nim napełnia sukcesywnie otwory matrycy. Na skutek obrotu tarcz stempel górny prasuje  masę tabletkową, a tarcze dociskowe wieńczą dzieło poprzez dociskanie końcowe obu stempli. Ostatni etap polega na uniesieniu stempla górnego z jednoczesnym wypchnięciem tabletki przez stempel dolny.

Tabletkarki obrotowe są bardziej wydajne, a nacisk na masę tabletkową pozwala usunąć np. zbędne powietrze, co wpływa na trwałość i jakość produktu finalnego. Dodatkowo tabletkarki rotacyjne umożliwiają sprasowywanie jednocześnie 2 czy 3 różnych granulatów jednocześnie, co ma zastosowanie wtedy kiedy chcemy uniknąć interakcji pomiędzy substancjami. W takiej sytuacji stosuje się odpowiednio 2 lub 3 leje nasypowe.

Nowoczesnym rozwiązaniem są tzw. mikrotabletkarki. Masa tabletkowa jest w nich podawana przez specjalny lej dozujący pod ciśnieniem, a stemple mają średnicę zaledwie 2-3 mm.

 

Jak naprawdę powstaje tabletka tego nie wie nikt...

Teorii tłumaczących zjawisko powstawania tabletek jest wiele. Na uwagę zasługuje na pewno ta  o działaniu sił molekularnych, która mówi o tym, że podczas prasowania znacznie zwiększa się powierzchnia styku między ziarnami proszku. Siły te zwiększają się na tyle, że z bezładnej substancji powstaje zbita masa. Inna hipoteza mówi o roli energii cieplnej wyzwolonej na skutek prasowania, która powoduje zlepienie i stopienie częściowe poszczególnych substancji. Teoria kapilarna z kolei tłumaczy cały proces deformacją kapilar i wyciśnięciem z nich wody, która zwilżając powierzchnię ziaren granulatu prowadzi do ich zlepienia. Jak jest naprawdę? Nie wiadomo.

 

Substancje pomocnicze. Pomocy!

Jak wspomniano, tabletki uzyskuje się na drodze sprasowania, zwykle po uprzednim zgranulowaniu jednej lub kilku substancji czynnych z substancjami pomocniczymi. To one sprawiają, że poszczególne składniki są spojone w całość, tabletka łatwo się połyka, rozpada, uwalnia substancję czynną w odpowiednim odcinku przewodu pokarmowego, poprawiają smak, wygląd itp. Same nie wywierają wpływu farmakologicznego ani nie wchodzą w reakcje z substancją czynną, nie mogą więc wpływać na działanie i trwałość leku. Najważniejsze z nich to:
 

Substancje poślizgowe - minimalizują tarcie między ziarnami granulatu lub cząstkami proszku. Ułatwiają zsypywanie się masy tabletkowej z leja dozującego. Można tu wyszczególnić środki smarujące (zmniejszają tarcie między tabletką a matrycą) i antyadhezyjne (zmniejszają przyczepność masy tabletkowej do matrycy, stempli). Popularne substancje poślizgowe to talk, talk silikonowany, wysuszona skrobia czy krzemionka koloidalna. Do substancji smarujących można zaliczyć kwas fumarowy, laurylosiarczan sodu, makrogol (do tabletek musujących), stearynian wapnia i magnezu, parafinę stałą, alkohol cetylowy.

Substancje wiążące  - inaczej lepiszcza lub zwilżające. Stosuje się je w celu łączenia cząstek granulatu w większe agregaty, co potem ułatwia tabletkowanie (całość nie ulega kruszeniu, rozpadowi). Do podstawowych zwilżaczy należą rozpuszczalniki: woda, etanol, izopropanol, aceton; substancje hydrofilowe: żelatyna, kleik skrobiowy, kleik z gumy arabskiej, roztwory glukozy, sacharozy, alginian sodu, poliwidon;  hydrofobowe: etyloceluloza, zeina, szelak.

Substancje rozsadzające- powodują szybki rozpad tabletek. W środowisku wodnym dochodzi do ich pęcznienia i zwiększania objętości. Wśród nich można wymienić najczęściej stosowaną skrobię, pochodne celulozy, PVP poprzecznie sieciowany. Przykładowo w tabletkach musujących w reakcji z NaHCO3 powstaje CO2, który rozsadza zbitą masę tabletki.

Substancje hydrofilizujące - zwiększają zwilżalność/rozpuszczalność substancji o charakterze hydrofobowym (czyli nierozpuszczalnej w wodzie), np. alkohol cetylowy, laurylosiarczan sodu, polisorbat 20 i 80, monostearynian glicerolu.

Substancje utrzymujące wilgoć - zabezpieczają tabletkę przed wysychaniem, a przez to kruszeniem, np. glicerol, sorbitol, glikol propylenowy.

Substancje spowalniające rozpad - dodawane do popularnych tabletek na ból gardła do ssania, np. sacharoza, karmeloza sodowa, parafina, tłuszcze uwodornione.

Substancje wypełniające - uzasadnieniem dla ich wykorzystania w procesie tabletkowania jest uzupełnienie masy tabletkowej wtedy kiedy substancji czynnej jest niewiele (mała dawka leku), np. sacharoza, laktoza, mannitol.

 

„Prace wykończeniowe”

Tabletka zrzucona bezpośrednio z tabletkarki do zsypu rzadko kiedy nadaje się do sprzedaży. Uwieńczeniem pracy nad tą postacią leku jest jej powlekanie. Ma ono na celu ochronę substancji leczniczej przed wpływem światła, wilgoci, CO2, zamaskowanie przykrego smaku, zapachu (np. słodka sacharoza), uzyskanie estetycznego wyglądu oraz uniknięcie niezgodności.

Szczególną odmianą tej postaci leku są tabletki dojelitowe. Mają one specjalną otoczkę, która jest odporna na działanie soku żołądkowego, przez co ulegają one rozpadowi dopiero w środowisku zasadowym – w jelicie cienkim (uniknięcie inaktywacji substancji w środowisku kwaśnym). W ten sposób można zapobiec także podrażnieniom błony śluzowej żołądka czy uzyskać zaawansowaną postać leku o przedłużonym działaniu.

 

Metody powlekania obejmują te bardziej tradycyjne jak powlekanie w bębnie drażetkarskim i przy użyciu tabletkarki (powstają tzw. tabletki płaszczowe) oraz te bardziej zaawansowane, czyli w warstwie fluidalnej i elektrostatycznie. Metodą szybką i ekonomiczną jest powlekanie w warstwie fluidalnej. Rdzenie tabletek są unoszone w pionowej komorze prądem ciepłego powietrza i spryskiwane za pomocą specjalnych dyszy roztworami pomocniczymi. Sposób z wykorzystaniem pola elektrostatycznego poleca się zwłaszcza dla substancji labilnych, ponieważ wyeliminowano tu całkowicie rozpuszczalnik.

 

tabletkarka rotacyjna

 

tabletkarka mimośrodowa

Źródła

Farmacja Praktyczna pod red. Renaty Jachowicz

KOMENTARZE
Newsletter