SOLIDOS-modulo II

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Processos de Fabricação de 
Produtos Sólidos II 
 
UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Faculdade de Farmácia 
Escola de Tecnologia Industrial Farmacêutica 
Luiz Cláudio R. Pereira da Silva 
 
 luizclaudio@pharma.ufrj.br 
 
Processos de Fabricação de 
Produtos Sólidos 
 
Módulo n° 2 : 
 
 Sistemática 
 Processos de fabricação: 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
Produção de cápsulas 
 Etapas do processo produtivo; 
 Operações unitárias associadas e 
 Controle em processo. 
FUNCIONALIDADE DE EXCIPIENTES 
FUNCIONALIDADE DE EXCIPIENTES 
Flávia Almada do Carmo 
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Comprar 
referência 
Desenvolvimento 
metodologia analítica 
 
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Caracterização/ 
Compatibilidade 
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Perfil de dissolução 
ESCALA 
5 – 10 Kg 
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ESCALA 
50 - 100 Kg 
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Relatório de 
 Desenvolvimento 
Dossiê Técnico 
 para Registro 
Estabilidade 
 Longa Duração 
6 + X MESES 
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Sistemática 
 
CONTROLE EM 
PROCESSO 
PRODUÇÃO 
INSUMOS 
PRODUTO 
ACABADO 
GARANTIA DA 
QUALIDADE 
CONTROLE DE 
QUALIDADE 
ENGENHARIA E 
MANUTENÇÃO 
CONSUMIDOR 
FLUXO DE PROCESSO
EMBALAGEM
REVESTIMENTO EMBALAGEM
COMPRESSÃO
EMBALAGEM
ENCAPSULAMENTO
MISTURA
GRANULAÇÃO
EMBALAGEM
ENCAPSULAMENTO
EMBALAGEM
COMPRESSÃO
MISTURA
PESAGEM
Processo Produtivo 
Formas farmacêuticas sólidas 
Pós 
 
 Forma farmacêutica finamente 
dividida e seca, resultante da divisão 
mecânica de matérias-primas de 
origem natural (mineral, vegetal, 
animal) ou sintética. 
Pós 
Vantagens 
 
  dispensação de doses 
elevadas; 
  facilmente conservadas; 
  ↑ área superficial – rápida 
dissolução; 
  absorção mais rápida e regular 
(desintegração); 
  facilidade de administração; 
  ↓ custo. 
 
Desvantagens 
 
  volume / transporte; 
  ↑ área superficial – 
problemas (higroscopia, hidrólise, 
sublimação, oxidação, fotólise); 
  dificuldade de mascaramento 
de sabor e/ou odor. 
 
Pós 
Classificação: 
 
• Tipos: 
 
 
 
• Tamanho: 
 
 
 
•Pós a granel para uso interno; 
•Pós para uso externo; 
•Insuflações (auricular, nasal ou garganta); 
•Xaropes antibióticos para reconstituição; 
•Pós para reconstituição de injetáveis. 
Pós 
Administração direta: 
(b) uso externo  administração tópica 
 - antisépticos 
 - antimicrobianos (sulfas, p. ex.) 
 - secantes (talco, p. ex.) 
 - aftas 
(a) uso interno  via gastrintestinal 
 - antiácidos (sal de fruta, p. ex.) 
 - laxantes (cáscara sagrada, p. ex.) 
 - suplementos alimentares (aa, p. ex.) 
 - pós para inalação 
Pós 
 Intermediário de processos: 
• granulados 
• comprimidos 
• cápsulas 
Pós 
Pós simples – operações envolvidas: 
Pós 
Pós compostos – operações envolvidas: 
Pós 
 Ensaios: 
 
 Tamanho de partículas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Morfologia 
 
 
 
 
 
 
 Outros: umidade, cinzas, esterilidade... 
Produtos : 
 
 Pós ou grânulos a granel para uso interno; 
 Pós ou grânulos divisos; 
 Pós para uso externo; 
 Insuflações (auricular, nasal ou garganta); 
 Xaropes antibióticos para reconstituição; 
 Pós para reconstituição de injetáveis; e 
 Pós secos utilizados em inaladores. 
 
 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Vantagens : 
 
 Estabilidade/ prazo de validade 
 Dispensação de doses elevadas 
 Velocidade de dissolução 
 
Desvantagens : 
 
 volume/ transporte 
 Mascarar sabor desagradável 
 Fármacos degradados no estômago 
 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Etapas do processo produtivo 
 
MANIPULAÇÃO 
ENCAPSULAMENTO 
EMBALAGEM 1a 
ENVASE COMPRESSÃO 
REVESTIMENTO 
EMBALAGEM 2a e 3a 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Qual é a finalidade? 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
 Otimizar a produção de medicamentos 
 Eficácia farmacológica (dissolução, absorção) 
 Uniformidade de conteúdo 
 Propriedades físicas (fluxo e empacotamento) 
 Definição do tamanho ideal das partículas do 
fármaco e seus adjuvantes 
 Distribuição de tamanho das partículas 
Como ? Quais são os métodos ? 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
 Métodos por corte (facas)..\Vídeos Aulas\Knife 
Mill - BRL Education Labs VSOP.mp4 
 Métodos por compressão (gral e pistilo) 
 Métodos por impacto (martelos) 
 Métodos por atrito (rolos de porcelana ou 
metal – suspensões, pastas, unguentos) 
Redução de tamanho das partículas 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
Moinho de facas Moinho de martelos 
Análise do tamanho das partículas..\Videos 
Aulas\How To Perform a Test Sieve 
Analysis - W.S. Tyler Test Sieves.mp4 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
 Métodos por tamisação ( diâmetros entre 45 
μm a 1000 μm)..\Videos Aulas\METTLER 
TOLEDO - One Click™ Sieve Analysis.mp4 
Análise do tamanho das partículas 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
 Métodos por microscopia 
0,001 1000 μm 1 10 100 0,1 0,01 
MET 
MO 
MEV 
Análise do tamanho das partículas 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
 Método baseado no princípio da 
zona sensora da passagem elétrica..\Videos 
Aulas\Electrical Sensing Zone Webinar.mp4 
0,001 1000 μm 1 10 100 0,1 0,01 
Análise do tamanho das partículas 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
 Métodos por dispersão de luz laser 
0,001 1000 μm 1 10 100 0,1 0,01 
Espectroscopia de 
correlação fotoiônica 
Difração de Fraunhofer 
Análise do tamanho das partículas 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 Manipulação – Redução do tamanho 
das partículas 
 
 Método por sedimentação (gravitacional e 
centrífuga) 
0,001 1000 μm 1 10 100 0,1 0,01 
Aglomeração 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Aglomeração 
 
Aglutinantes úmidos: 
 Gelatina 
 PVP 
 Deriv. Celulose (HPMC) 
 PEG 
 Sacarose 
 Amido 
..\Videos Aulas\Caleva -Granulation of a very small 
pharmaceutical sample in the 
Mini Mixer.mp4 
 
Aglutinantes secos: 
 Celulose 
 Metilcelulose 
 PVP 
 PEG 
 
Razões 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Granulação 
 
 Prevenir a segregação dos constituintes de uma mistura 
pulvérea; 
 0,2 a 4 nm (usual 0,2 a 0,5 nm) 
 Melhorar as propriedades de fluxo da mistura; 
 Melhorar as características de compactação da mistura; 
 ↓ produção de poeira tóxica; 
 ↓ adesão de substâncias levemente higroscópicas; e 
 ↓ volume ocupado (estoque/ transporte). 
Métodos de granulação 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Granulação 
 
 Granulação a seco 
 
 
 
Compactadores/ moinho (martelos)..\Videos Aulas\Granulator 
Technology - 3D Animation Inside a Granulator.mp4 
Compactadores de rolo/ tamises..\Videos Aulas\Granulation & 
Drying.mp4 
Vantagens/ desvantagens 
 
 
Partículas pulvéreas 
primárias 
Grânulos 
P 
Via seca: 
 
o produtos termossensíveis ou facilmente hidrolisáveis; 
 
o vitaminas; 
 
o certos hormônios; 
 
o efervescentes. 
Processos de granulação: 
 
• Grânulos efervescentes: 
fármaco + excipientes + bicarbonato de sódio + 
ácido cítrico 
Métodos de granulação 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Granulação 
 
 Granulação úmida 
 
 
 
Granuladores de cisalhamento (misturadores planetários) 
Misturadores/ granuladores de alta velocidade 
Granuladores de leito fluidizado..\Videos Aulas\Granulation 
Fluid Bed Drier1.mp4 
Secadores por aspersão 
Esferonizadores/ peletizadores 
Vantagens/ desvantagens 
 
Partículas pulvéreas 
primárias 
Grânulos 
Sol. 
granulante 
Granulação por via úmida 
Manipulação - Granulação 
 
Misturador/ granulador de alta velocidade 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Granulação 
 
Granulação por via úmida 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Granulação 
 
Granulação por via úmida 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Métodos de Secagem 
Manipulação - Secagem 
 
 Convectiva de sólidos úmidos: 
Secagem convectiva em leito fixo (secadores de prateleiras) 
Secagem por convecção dinâmica (secadores de leito fluidizado) 
 Condutiva de sólidos orais: 
Estufa a vácuo 
Secador de volteadura a vácuo 
 Radiação de sólidos úmidos: 
Radiação infravermelha 
Microondas 
 Liofilização (congelamento/ sublimação) 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Perda de água a partir de sólido em processo 
de secagem 
Manipulação - Secagem 
 
 1- sólido úmido; 2- perda por evaporação; 
 3- redução da UR ou atmosfera de armazenagem ( gel de sílica) ou com pentóxido de 
fósforo (4) 
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Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Considerações na escolha do métodos de Secagem 
Manipulação - Secagem 
 
 Sensibilidade ao calor do material; 
 Características físicas do material; 
 Necessidade de assepsia; 
 Natureza do líquido a ser removido; 
 Escala de operação; 
 Fontes disponíveis de calor (vapor, eletricidade) 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Estufa de secagem de granulados 
Manipulação - Secagem 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Secador de Leito Fluidizado 
(Projeto) 
Manipulação - Secagem 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Secagem 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Calibração dos grânulos 
Manipulação - Calibração 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Determinação da umidade dos granulados : 
 
Controle em processo 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
I2 + SO2 + 2 H2O � 2 HI + H2SO4 
Misturadores de volteadura 
Manipulação - Mistura 
 
Misturador em “V” 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Manipulação - Mistura 
 
Misturadores de volteadura 
Misturador de bins 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Lubrificação da Mistura 
Manipulação - Lubrificação 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Produção de pós/ granulados/ péletes 
 
Envase 
 
Envase de pós e granulados: 
 
Cápsulas 
Vantagens 
 
 administração de fármacos de odor e/ou sabor desagradáveis; 
 veiculação de fármacos instáveis, administrados em altas 
concentrações e com baixa compactabilidade; 
 menor comprometimento da biodisponibilidade; 
 proteção contra O2, CO2, luz, umidade, calor; 
 passível de revestimento gastro-resistente; 
 combinação de vários fármacos; 
 diferentes dosagens. 
Desvantagens 
 
 não-fracionável; 
 difícil deglutição; 
 não permite o encapsulamento de líquidos aquosos. 
Cápsulas 
Classificação: 
 
• Cápsulas gelatinosas 
(a) Duras (gelatina) 
 
(b) Moles (gelatina + plastificante) 
 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas duras 
Preparo do invólucro 
 
gelatina (hidrólise do colágeno) 
+ água 
+ corantes 
+ opacificantes 
+ anti-oxidantes 
+ conservantes 
Propriedades 
 
- Umidade = 13 – 16% (p/p) 
- Solubilidade: em água, 37ºC 
- Conteúdo: sólido seco 
 semi-sólido 
 líquidos não-aquosos 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas duras: 
• Conteúdo: 
 
– Pós; 
– Granulados; 
– Péletes (pellets); 
– Pequenos comprimidos ou esferas; 
– Outras cápsulas menores. 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas duras 
Enchimento (densidade aparente e tapped 
density) 
 
• Parâmetro diretamente relacionado - volume 
ocupado por uma determinada massa de pó ou 
granulado; 
 
• Avaliação da densidade da mistura de pós deve 
ser avaliada antes do processo de enchimento ; 
 
• Determinar o tamanho de cápsula a ser utilizado 
e os tipos de excipientes; 
 
• Correlação direta entre a tapped density de uma 
mistura de pós e o volume que esta ocupará. 
MANIPULAÇÃO 
ENCAPSULAMENTO 
REVESTIMENTO 
EMBALAGEM 2a e 3a 
Etapas do processo produtivo 
 
Produção de cápsulas 
 
Produção de cápsulas 
 
Manipulação (grânulos) 
 
Produção de cápsulas 
 
Manipulação (péletes) 
 
Propriedades desejadas: 
 
 Forma esférica uniforme 
 Tamanho uniforme 
 Boas propriedades de fluxo 
 Acondicionamento reprodutível 
 Elevada resistência 
 Friabilidade baixa 
 Baixa geração de pó 
 Superfície limpa 
 Fácil revestimento 
 
 
Produção de cápsulas 
 
Manipulação (péletes) 
 
Etapas: 
 
 Mistura seca dos componentes 
 Umidificação da massa (plasticidade da massa) 
 Extrusão (diâmetro uniforme) 
 
Produção de cápsulas 
 
Manipulação (péletes) 
 
Etapas: 
 
 Esferonização 
 Secagem 
 Tamisação 
 
 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas duras 
Excipientes 
 
• Diluentes 
 
• Absorventes 
 
• Lubrificantes 
 
• Tensoativos/Molhantes/Desintegrantes 
 
• Antioxidantes 
 
• Conservantes 
Cápsulas 
 Encapsulamento: 
 Encapsuladora semi-
automática 
 
 Alimentação parafuso 
sem-fim 
 
 Produção até 10.000 
cap/hora 
Cápsulas 
 Encapsulamento: 
 Encapsuladora automática 
 6000 a 150000 cápsulas/hora 
 Sistema ar comprimido 
 Sistemade vácuo 
 Cápsula gelatinosa dura com pós, 
grânulos e péletes 
Produção de cápsulas 
 
Encapsulamento 
 
Produção de cápsulas 
 
Encapsulamento 
 
Cápsulas 
 Encapsulamento: 
 1- Alimentação/alinhamento 
 
 2- Abertura 
 
 3- Enchimento 
 
 4- Fechamento 
 
 5 e 6 – Travamento 
 
 7 - Expulsão 
Cápsulas 
Travamento: 
Cápsulas 
Codificação: 
Cápsulas 
Novos recursos e acessórios para 
melhoria de eficiência e produtividade: 
 Alimentador automático; 
 Sistema de remoção de cápsulas vazias ou quebradas; 
 Abertura a vácuo das cápsulas; 
 Sistema de pressão para alimentação dos pós ou granulados nas 
cápsulas; 
 Sistema dosador para cápsulas. 
Cápsulas 
Parâmetros importantes no processo de 
enchimento: 
 
 Fluxo da mistura de pós: fator determinante para o eficiente enchimento 
de cápsulas; 
 
 Fatores que influenciam no fluxo: tamanho e a forma das partículas; 
 
 Quanto mais esférica - melhor será o fluxo; 
 
 Necessário uma estreita distribuição de tamanho da mistura de pós para 
um bom processo de enchimento. 
 
 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas moles 
Características gerais: 
• Podem apresentar diversos formatos: 
 
 
 
 
 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas moles 
 Utilizadas para o acondicionamento de substâncias não aquosas; 
 
 Usadas nos ramos: alimentício, farmacêutico, cosmético; 
 
 Produtos alimentícios: óleo de fígado de bacalhau, vitamina E, óleo de germe 
de trigo; 
 
 Produtos cosméticos: filtros solares, óleo corporal; 
 
 Produtos farmacêuticos: ibuprofeno, nifedipina. 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas moles 
Preparo do invólucro: 
 
• Por imersão 
 
 
 
• Por compressão (+ utilizado) 
 
 
 
 
 
 
 
Aprisionamento de quantidades 
estabelecidas de substâncias 
medicamentosas entre folhas de 
gelatina mole que depois se 
soldam por compressão e se 
recortam. 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas moles 
Cápsulas 
Cápsulas gelatinosas moles 
Cápsulas 
Incompatibilidades de cápsulas de gelatina: 
 
Para ambos os tipos 
 As que resultam da ação dos constituintes sobre o invólucro 
gelatinoso. 
 As que devem à ação dos constituintes entre si. 
 Temperaturas elevadas ( ligação cruzada da gelatina) 
 
Para cápsulas mole 
 Dissolução da gelatina pelo solvente 
 Difusão do princípio ativo na parede das cápsulas 
Reação cruzada da gelatina – 
Crosslinking 
Cápsulas 
Ensaios 
 
 Peso médio: 
 
 
 
 
 
 Desintegração: 
 (< 45 minutos) 
 
 Umidade: 
 
 Dissolução: 
 (aparato 1 = cesta) 
Peso médio ou 
valor nominal declarado 
Limites de variação 
< 300,0mg ± 10,0% 
> 300,0mg ± 7,5% 
• Teor de Umidade ideal dos invólucros = 12 – 15% 
 
• > 16% - perda de propriedades mecânicas deformação 
 
• < 10% invólucro quebradiço 
 
• Recomendado – armazenamento em umidade em torno de 30 a 
45% 
 
• Evitar temperaturas superiores a 38ºC por períodos prolongados