Spray drying di industri farmasi
Pengeringan dengan semprotan adalah salah satu teknologi paling luar biasa yang saat ini diterapkan pada obat-obatan. Ini adalah proses berkelanjutan yang mengubah, dalam satu langkah, umpan cair menjadi bubuk dan merupakan proses yang ideal ketika atribut yang tepat seperti ukuran partikel, morfologi dan stabilitas diperlukan. Tinjauan ini menjelaskan teknologi, aplikasi saat ini dan masa depan dan bagaimana tingkat pemahaman saat ini dan alat pemodelan memungkinkan tahap pengembangan proses yang ramping dan bebas risiko.
Spray Drying
Spray drying adalah metode pengeringan yang pertama kali dijelaskan lebih dari 140 tahun yang lalu sebagai peningkatan dalam pengeringan dan pemekatan cairan1. Tetapi baru pada awal abad ke-20 tingkat kecanggihan dan pengetahuan proses memungkinkan penggunaan industri. Produksi susu bubuk adalah aplikasi komersial pertama dan masih tetap menjadi salah satu penggunaan teknologi yang paling penting.
Pengeringan semprot melibatkan atomisasi umpan cair ke dalam tetesan yang sangat kecil di dalam gas pengering panas yang mengarah ke flash pengeringan tetesan ke dalam partikel padat. Partikel-partikel tersebut kemudian dipisahkan dari gas pengering, menggunakan siklon dan / atau kantong saringan, sebagai produk akhir semprotan kering. Umpan dapat berupa larutan, suspensi atau emulsi dan produk yang dihasilkan dapat diklasifikasikan sebagai bubuk, butiran atau aglomerat.
Dalam satu langkah kontinyu, pengeringan semprot mengubah bahan baku cair menjadi bubuk dengan sifat-sifat yang terdefinisi dengan baik. Sifat-sifat seperti tingkat kelembaban atau residu pelarut dalam bubuk, morfologi partikel atau ukuran dan kepadatan bubuk dapat dimanipulasi hingga tingkat target. Fleksibilitas yang luar biasa dalam menyesuaikan sifat-sifat bubuk akhir, kelembutan proses dan ekonomi bila dibandingkan dengan teknologi yang bersaing seperti pengeringan beku menyebabkan proliferasi dalam berbagai aplikasi industri termasuk kosmetik, bahan kimia, deterjen, polimer, eksipien dan obat-obatan .
Penggunaan pengeringan semprot dalam obat-obatan pertama kali dieksplorasi oleh Bullock dan rekan kerja pada tahun 1940-an dan diterapkan pada infus, ekstrak, garam obat anorganik, adrenalin dan vitamin C. Banyak aplikasi yang diikuti, dan khususnya yang relevan adalah produksi eksipien farmasi dan isolasi bahan aktif yang sensitif terhadap panas atau sulit dikristalisasi. Berlawanan dengan persepsi umum, pengeringan semprotan sebenarnya adalah metode pengeringan yang sangat lembut - pertama, paparan suhu dibatasi hingga detik atau paling banyak beberapa menit, dan kedua, efek pendinginan yang dihasilkan dari proses penguapan melindungi semprotan bahan kering dari suhu curah yang lebih tinggi. Namun terlepas dari banyaknya penggunaan, tidak sampai pergantian abad ini bahwa penggunaan pengeringan semprot dalam aplikasi farmasi meningkat secara signifikan.
Pendorong utama untuk ekspansi ini adalah kebutuhan untuk merumuskan obat oral dalam keadaan amorf sebagai sarana untuk meningkatkan ketersediaan hayati banyak obat modern. Karena proses penguapan cepat semprotan pengeringan ini telah menjadi cara yang ideal untuk mengendapkan obat dari solusi dalam keadaan amorf. Platform formulasi ini, dikenal sebagai "dispersi padat amorf", adalah pendekatan formulasi yang paling cepat berkembang untuk mengatasi bioavailabilitas yang buruk dari banyak obat. Spray Drying dan Hot Melt Extrusion adalah proses pembuatan utama untuk mendapatkan bahan amorf ini. Penggerak lain untuk penggunaan semprotan semprot yang lebih luas dalam industri farmasi termasuk produksi obat-obatan yang dapat dihirup seperti Pfizer's Exubera atau Mannkind's Afrezza (keduanya insulin bubuk inhalasi), mikrokapsul untuk formulasi pelepasan terkontrol atau masker rasa dan bentuk bubuk canggih seperti langsung serbuk yang kompresibel dan mudah basah. Jadi tidak mengherankan melihat bahwa setiap dua tahun, atau lebih baru setiap tahun, suatu entitas kimia baru diformulasikan menggunakan teknologi semprotan semprot. Beberapa contoh dari beberapa di antaranya adalah Cesamet (nabilone, Valeant Pharmaceuticals), Intelence (etravirine, Janssen Therapeutics) dan Incivek (telaprevir, Vertex Pharmaceuticals). Fitur yang memungkinkan pengeringan semprot juga diterapkan dalam formulasi ulang obat yang ada dan untuk tujuan manajemen siklus hidup.