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GRANULAÇÃO CARACTERISTICAS GERAIS • Principal uso dos grânulos -> intermediários durante a fabricação de comprimidos; • Grânulos -> englobam partículas de pó que são agregadas para formas particular maiores, mais robustas para o manuseio; • Granulação -> Processo em que partículas primárias de pó secas se aderem e formam grandes entidades multiparticuladas chamadas de grânulos; • Tamanho como produto intermediário -> entre 0,2 a 0,5 mm. • Tamanho como forma farmacêutica -> entre 1 a 4 mm. • Os grânulos não devem ser friáveis (passiveis de sofrer fragmentação) e devem ter uma força mecânica adequada; • Os grânulos ocupam menos volume por unidade de massa que os pós, por isso apresentam maior densidade bruta. RAZÕES PARA A GRANULAÇÃO • Previne a segregação dos constituintes da mistura de pós; • Melhora as propriedades de fluxo da mistura, deixando os grânulos maiores e isodiamétricos melhorando o escoamento; • Melhora as características de compactação da mistura; • Alta coesividade; PRODUTOS EM PÓ E GRANULADOS COMO FORMAS FARMACÊUTICAS • Pós orais • Pós efervescentes • Grânulos • Pós para inalação • Pós nasais • Pós para aplicação cutânea PROCESSOS FARMACEUTICOS DE GRANULAÇÃO GRANULAÇÃO A SECO (“TOP DOWN”) • Partículas primárias de pó agregadas em alta pressão, ou seja, obtenção de granulados com máquinas de comprimir; • Processo intermediários -> slugging e compactação por cilindros; • Slugging-> prensa pesada de compressão produz um grande comprimido; • Compactação por cilindros-> o pó é espremido entre dois rolos para produzir uma lâmina ou flocos do material; • Em ambos os casos, usa-se uma moagem adequada para produzir o material granular, o que é granulação tamisado para separar a fração de tamanho desejado; • Este método pode ser usado para fármacos que não são bem comprimidos após a granulação úmida ou para aqueles que são sensíveis à umidade; • Solventes orgânicos são usados quando os fármacos são sensíveis à água; EQUIPAMENTOS E PROCESSOS DE GRANULAÇÃO A SECO SLUGGINGS • Os pós secos são compactados usando uma máquina de compressão rotatória; • Um moinho de martelo é adequado para quebrar os compactos; COMPRESSÃO POR CILINDRO • Mistura de pós é espremida entre dois cilindros contragiratórios para formar uma lâmina comprimida; GRANULAÇÃO ÚMIDA (“BOTTOM UP”) • Aglomeração de uma mistura de partículas primárias de pó secas • Usa-se um liquido de granulação; • Líquido de granulação -> atóxico e volátil; • Posteriormente a adição do líquido aglutinante ocorre a nucleação (coalescência inicial); • Exemplo de líquido aglutinante: PVP (poli-vinil- polvilidona Figura 2 - Granulação por via úmida MECANISMOS DE GRANULAÇÃO MECANISMO DE LIGAÇÃO DE PARTÍCULAS • Forças de adesão e coesão nos filmes imóveis; • Forças interfaciais em filmes móveis líquidos; • Forças atrativas entre partículas sólidas; MECANISMO DE FORMAÇÃO DOS GRANULOS • Nucleação - formação de corpos pendulares que agem como núcleos para o crescimento do grânulo; • Transição - essa etapa é caracterizada pela presença de um grande número de pequenos grânulos, com uma distribuição de tamanhos bastante larga. • Crescimento de esferas - produção de grânulos grandes e esféricos e o tamanho médio das partículas do sistema granulante aumenta com o tempo; PASSOS NECESSÁRIOS PARA GRANULAÇÃO ÚMIDA • Mistura dos componentes - mistura de modo a permitir obter nas fases sucessivas um granulado homogêneo; • Malaxagem - adição de um líquido simples, orgânico ou inorgânico, que auxilie na formação de pequenos aglomerados que mantenham a sua forma sem que se adiram entre si; • Formação dos grânulos - passagem da pasta formada anteriormente em crivos ou placas perfuradas; • Secagem - teor de umidade adequada a sua estabilidade; • Calibração Final - uniformização do granulado quanto ao tamanho; EQUIPAMENTOS E PROCESSOS DE GRANULAÇÃO ÚMIDA GRANULADORES DE CISALHAMENTO • Mescla do pó seco geralmente deve ser realizada como uma operação inicial separada, usando equipamentos de mistura de pó diferente; • Desvantagens -> Longa duração; altas perdas de material em que se podem incorrer; várias peças do equipamento; grânulos densos; MISTURADORES/GRANULADORES DE ALTA VELOCIDADE • Desenvolvidos a fim de acelerar o processo e reduzir o número de peças de equipamentos e de passos de processo separados necessários; • Pós secos não misturados são colocados na cuba e misturados pelo impelidor em rotação por alguns minutos; • Líquido aglutinante é adicionado por uma porta na tampa do granulador enquanto o impelidor está girando; • Vantagem - mistura do pó, aglomeração líquida e granulação ocorre no mesmo equipamento; GRANULADOR DE LEITO FLUIDIZADO • Semelhantes às secadoras de leito fluidizado; • Funcionamento reside na dispersão por aspersão do líquido de granulação dos componentes a granular os quais são secos continuamente pelo fluxo de ar que os suspende no ar; • As partículas de pó são fluidizadas em uma corrente de ar; • O líquido aglutinante é atomizado por um bocal sobre os leitos dos pós; • Atomiza-se líquido suficiente para produzir grânulos do tamanho necessário, após o que o atomizador é desligado, as o ar fluidizante é mantido; • O granulado úmido é então seco na corrente de ar fluidizante aquecido; • Vantagens - processos realizados em uma única unidade e a automatização do processo atingida após a granulação ser aperfeiçoada e validada; • Desvantagens - equipamento caro e o aperfeiçoamento de parâmetro do processo que afetam a granulação requer trabalho de desenvolvimento extensivo; • O trabalho de desenvolvimento para o processo análogo para o processo tradicional não é tão extensivo; • Permite uma operação continua ou descontinua; SECADORES POR ATOMIZAÇÃO • Converte materiais elásticos rígidos em materiais maus dúcteis; • Curto tempo de secagem • Exposição mínima do produto ao calor; • Pouca deterioração de materiais sensíveis ao calor; ESFERONIZADORES/PELETIZADORES • Pellets são grânulos esféricos de fluxo livre e ideais para a aplicação de revestimento; • Etapas do processo - mistura seca, malaxagem, extrusão, esferonização e secagem. • Pellets são usados para produtos de liberação controlada de fármacos, após revestimento com um polímero adequado e enchimento em cápsulas duras de gelatina; • Processo separado de aglomeração úmida, seguida de extrusão dessa massa úmida em grânulos em bastão e subsequente esferonização desses grânulos; EXTRUSÃO/ESFERONIZAÇÃO • Processo para formar partículas esféricas de tamanho uniforme; • Usado para produzir multiparticulados para aplicações de liberação controlada de fármaco; • Etapas - mistura seca, aglomeração úmida, extrusão, esferonização, secagem; • Aplicações -> liberação controlada de fármaco, processamento;