Semelhanças e diferenças - granulação México e Brasil

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Aline Batista Ribeiro, Fernanda Reichimbak dos Santos, Isis Erandeni Corona Sarmiento, Rita Cruz Manjarrez e Vithória Pompermaier Ferreira.
Granulação de Pós
Porto Alegre
Toluca
2020
Sumário
Objetivos	3
Introdução à granulação	4
Revisão Bibliográfica	8
Equipamentos e técnicas utilizadas para a preparação dos grânulos 	11
Equipamentos utilizados no Brasil 	12
Equipamentos utilizados no México 	15
Semelhanças e diferenças entre os equipamentos utilizados no México e no Brasil.	19
Conclusão	21
Objetivos
 Geral
 Esse trabalho tem como objetivo o estudo das diferentes técnicas, dos devidos equipamentos utilizados na granulação de pós e suas diferenciações no Brasil e México.
 Específicos
· A granulação tem por objetivo transformar partículas de pós cristalinos ou amorfos em agregados sólidos de resistência e porosidade variadas.
· Avaliar as diferenças e características dos equipamentos e das técnicas aplicados na sua utilização no Brasil e no México. 
Introdução à granulação.
A operação da unidade farmacêutica de aglomeração por granulação é uma operação de construção ou crescimento das partículas e, nesse sentido, seria o oposto da fragmentação. O termo granulação é muito comum na indústria farmacêutica, embora um pouco inespecífico. A granulação é um processo de aumento do tamanho das partículas, no qual as partículas se reúnem em partículas grandes e permanentes, nas quais os agregados das partículas originais ainda podem ser identificados (Figura 7).
 
Figura 7: Crescimento de partículas por aglomeração
 
 
Na maioria dos casos, esse processo é usado na produção de comprimidos ou cápsulas, onde os grânulos são produtos intermediários.
Conceito de granulação.
É uma parte do processo farmacêutico que tenta melhorar o fluxo de materiais em pó através da formação de esferas ou regularmente na forma de agregados chamados grânulos. A granulação pode ser definida como a união de partículas de poeira para construir aglomerados maiores e com certas propriedades mecânicas para manter sua forma.
Embora possam ser utilizados diretamente como forma de dosagem, sua principal função é a de uma etapa intermediária na obtenção de outras formas de dosagem sólidas.
Pode ser definido como um processo de aglomeração em que pequenas partículas se juntam em partículas grandes. A definição de granulação abrange uma variedade de métodos de ampliação de tamanhos diferentes que podem ser divididos em métodos secos, onde não são utilizados líquidos para agregação e métodos úmidos, nos quais o líquido é usado para aglomeração das partículas de poeira, seguido de um processo de secagem.
Na maioria dos casos, o processo ocorre durante a fabricação de comprimidos ou cápsulas, onde os grânulos são feitos como intermediários e têm um tamanho normal entre 0,2 e 0,5 mm, embora sejam utilizados grânulos maiores como formas de dosagem. A granulação começa após a mistura do medicamento em pó com os excipientes necessários (desintegrantes ou agentes de enchimento), para formar uma distribuição uniforme dos ingredientes. Após a granulação, o produto pode ser misturado com outros excipientes (desintegrantes, lubrificantes) antes de comprimir o comprimido ou encher a cápsula.
As principais razões para granular materiais em pó na fabricação de comprimidos e grânulos são:
 
· Melhora as propriedades do fluxo e, portanto, a uniformidade da massa na dosagem.
· Evite a segregação dos ingredientes na mistura.
· Melhore as características de compressão da mistura.
 
Os processos de granulação úmida são realizados por pulverização e um aglutinante líquido nas partículas, enquanto se agita em um tambor rotativo, leito fluidizado, misturador de alto cisalhamento ou similar.
Os principais objetivos da granulação são melhorar as propriedades de fluxo e as características de compressão da mistura e evitar a segregação dos constituintes.
 
Potenciais benefícios da granulação.
 
Entre os benefícios mais importantes para os quais é realizada uma granulação prévia antes de obter um produto acabado chamados comprimidos ou grânulos:
 
· Promover ou melhorar o fluxo de materiais.
· Aumente a densidade aparente dos materiais.
· Obtenha um tamanho de partícula mais uniforme.
· Diminuir a aderência da matéria-prima na superfície das punções (oleosidade).
· Reduza a tendência de " capping " (descoberta), em comprimidos.
· Melhorar a segurança durante as operações de fabricação, reduzindo as nuvens de poeira do material.
· Melhorar as características de compressibilidade de materiais em pó.
· Melhorar a qualidade dos comprimidos produzidos (uniformidade de dose, uniformidade de peso, etc.)
 
Aparelhos e equipamentos de granulação
 
Visão geral do equipamento de granulação.
 
O equipamento usado para granulação úmida não é altamente eficaz para mistura a seco. Portanto, em muitos casos, diferentes misturadores são usados ​​para mistura a seco antes da granulação. Exemplos são sigma blade e misturadores planetários. Os misturadores para granulação são lentos, geralmente fracos em misturadores de pó e requerem cuidados mesmo para a adição de líquidos de granulação. O tempo necessário para distribuir adequadamente o aglutinante através da massa também é considerável.
 
Enquanto alguns comprimidos ainda são fabricados da maneira tradicional, novos equipamentos foram desenvolvidos para realizar as duas tarefas (mistura a seco e granulação úmida) de maneira eficiente e em menos tempo. Esses novos misturadores são classificados como misturadores / granuladores de alta velocidade.
 
O misturador Littleford Lodige foi um dos primeiros misturadores de pó de alto cisalhamento capazes de misturar pós farmacêuticos rapidamente e realizar amassamento a úmido no mesmo equipamento. Com algumas formulações, o kit também é capaz de produzir partículas de grânulos aglomerados que estão prontas para leito fluidizado ou outros métodos de secagem sem procedimentos adicionais.
 
O misturador / granulador Diosna é outro tipo de misturador e processador de pó de alta velocidade. Outro misturador / granulador, o Littleford MGT, foi desenvolvido para atender a necessidades de granulação mais específicas.
 
O Gran Mixer / Granulator é uma modificação do Misturador Planetário Industrial. A diferença entre o misturador / granulador Gral e um misturador planetário padrão é que a nova unidade possui dois dispositivos de mistura. Um braço de mistura grande com a forma redonda da tigela, que oferece um movimento de mistura em larga escala sobre o pó. 
Referências
1. Aguilar Cruz, L. et al. Manual de Tecnologia Farmacêutica 3. Laboratório de Tecnologia Farmacêutica II. México, Benemérita Universidade Autônoma de Puebla: Faculdade de Ciências Químicas; Fevereiro de 2001.
2. Angarita-Velandia, MA, et al. Relação de material didático com ensino de ciências e tecnologia, educ . Vol. 11: número 2; 2008.
3. Benali M., Gerbaud V. e Hemat M. Efeito de operarem condições e physicchemical propriedades sobre os molhado granulação cinética em alto cisalhamento misturador : ELSEVIER Pó Tecnologia ; 2009.
4. Carrazco , JB. Uma didática para hoje: Como ensinar melhor. Editora Rialp; 2004.
5. C. Hakanen , B. Laine , Caracterização acústica de um pó de celulose microcristalina durante e após sua compressão . Drug Dev Ind Pharm 21, 1573-1582, 2007.
6. Dra. Herrera Mireina , O. Manual de Granulação. Universidade de Barcelona. Tecnologia farmacêutica. Faculdade de Farmácia: Barcelona; 2009.
7. Espinosa Montini. Era uma vez. Como escrever um roteiro, Nobuko , 2007, pp. 15-20. 8. Fabio E., Medellin V. Como fazer televisão, cinema e vídeo: Editorial Paulinas, México; 2005.
Revisão Bibliográfica – Granulação de pós
A granulação é o processo que facilita o escoamento de materiais em forma de pó por meio da aglomeração de partículas deste pó, proporcionando o aumento da densidade do mesmo e a melhor coesão entre as partículas durante e após a compactação (BANKER & ANDERSON, 2001). Tem por objetivo transformar partículas de pós em agregados sólidos de resistênciae porosidade variadas (LE HIR, 1997).
Muitos pós devido a características de superfície, ao tamanho pequeno ou forma irregular, são muito coesivos e não permitem uma boa fluidez (BERNARDES, 2006). A obtenção de grânulos da mistura desses pós, em uma determinada faixa granulométrica, permite um melhoramento significativo nas propriedades de fluxo do material particulado, produzindo grânulos de forma esférica e/ou de forma regular, tornando-os adequado para facilitar sua compactação (BANKER & ANDERSON, 2001), melhorar a coesão entre as partículas durante e após a compactação reduzindo a tendência de laminação dos comprimidos (GORDON & FONNER, 1989), além de prevenir a segregação de partículas e de seus constituintes (AUGSBURGUER & VUPPALA, 1997). A segregação pode ocorrer devido à diferença de tamanho entre partícula ou densidade dos constituintes da fórmula. Uma boa granulação é a que resulta em grânulos nos quais os componentes da mistura estão distribuídos uniformemente, dificultando a segregação dos insumos (BERNARDES, 2006). Se ocorrer a segregação, durante a compressão pode ocorrer produção de comprimidos com maior variação de uniformidade de conteúdo. 
Os grânulos representam um produto intermediário crucial na formação de formas farmacêuticas sólidas orais. O conhecimento das características do fármaco e das matérias-primas empregadas na formulação constitui fator decisivo no momento da escolha da técnica a ser empregada. O processo de granulação é frequentemente utilizado para melhoria das propriedades dos ativos em combinação com diversos excipientes (SUMMERS, 2015).
O granulado ideal deve apresentar forma e cor mais regulares possíveis, estreito grau de distribuição granulométrica, boa fluidez, suficiente resistência mecânica, determinado grau de umidade e solubilidade em água ou fluidos biológicos. Essas características são influenciadas pelos constituintes da formulação e pelas metodologias e equipamentos utilizados (VOIGHT e FAHR, 2000). 
Os comprimidos mais utilizados pela indústria farmacêutica podem ser fabricados através da granulação por via seca e granulação por via úmida.
A escolha e a aplicação de cada técnica irão variar de acordo com o ativo utilizado na fabricação, sendo dependente de suas características físico-químicas, e com as dosagens a serem desenvolvidas de cada medicamento.
Granulação por Via Seca: 
A granulação por via seca é conseguida pela compactação da mistura de pós e posterior redução de tamanho dos mesmos na forma de compactos com pequenas dimensões (os grânulos) com tamanho adequado para a produção de comprimidos deuma determinada fórmula (ANSEL et al., 2000).
Nessa metodologia o agente efetor é a pressão. Na granulação, a rigidez é representada pela resistência mecânica dos grânulos e traduz a intensidade e a efetividade das forças coesivas no seu interior. Estas forças podem ser ativas, agindo durante a compactação contribuindo para o processamento, ou residuais, que atuam na manutenção da forma após cessão da força de compactação. 
A compactação é realizada com auxílio de prensas, podendo ser utilizadas prensa hidráulica, máquina de comprimir, compactadores de cilindros ou rolos, lisos, dentados ou perfurados. 
A cominuição dos compactados, que conduz à formação dos grânulos, pode ser realizada através de moinhos, granuladores rotatórios ou oscilantes pi tamisadores-granuladores (VOIGT e FAHR, 2000).
Um dos problemas da granulação por via seca é a perda de pó para o meio ambiente de produção. Para garantir uma coesão adequada, é necessário adicionar ao pó a ser granulado adjuvantes primários tecnológicos com capacidade coesivas, denominados de aglutinantes, sob a forma de pós secos (DOELKER et al., 1995).
Granulação por Via Úmida
A granulação por via úmida consiste na aglomeração das partículas dos constituintes da fórmula por meio da adição de um agente de aglutinação (PETROVICK, 2006).
Na granulação por via úmida, o líquido de umedecimento, mais usualmente a agua ou outros solventes orgânicos voláteis são adicionados a mistura em misturadores ou malaxadores, devendo promover dissolução apenas parcial de um ou mais constituintes da mistura de pós.
O emprego de umidade e calor na granulação por via úmida exige que o produto se apresente suficientemente insolúvel no líquido utilizado para umedecimento, e estabilidade química durante o tempo de exposição ao calor nas faixas de temperatura adequadas para a secagem dos grânulos obtidos por desagregação. 
O processo pode ser muito simples ou muito complexo, dependendo das características dos pós e dos equipamentos disponíveis. No método tradicional de granulação úmida, a massa úmida é forçada através de uma peneira para produzir grânulos úmidos que são posteriormente secos. Uma posterior fase de triagem quebra os aglomerados de grânulos. Os solventes orgânicos são usados quando se processa medicamentos sensíveis à água, como uma alternativa para a granulação seca, ou quando é necessário um tempo rápido tempo de secagem.
Referências
BANKER, G. S.; ANDERSON, N. R. Comprimidos. In: LACHMAN, L., LIEBERMAN, H. A., KANIG, J. L. Teoria e prática na indústria farmacêutica. Lisboa: Fundação Calouste, 2001,p.552.
L.Nogueira Prista, A.C.A., Rui Morgado, Formas Farmacêuticas obtidas por Divisão Mecânica, Tecnologia Farmacêutica, F.C. Gulbenkian, Editor. 2011, Fundação Calouste Gulbenkian: Lisboa.
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/35032
https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/35032/2/yorhana_de_azevedo.pdf
https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/19356/000294901.pdf?sequence=1
http://tede.unioeste.br/bitstream/tede/1840/1/Jonas%20Laurentino%20de%20Souza.pdf
https://www.gea.com/pt/stories/comparing-granulation-techniques.jsp
Equipamentos e técnicas utilizadas para o preparo dos grânulos
As técnicas de granulação mais utilizadas são por via úmida e por via seca.
Granulação por via seca: 
Utilizada para formar grânulos sem utilizar líquidos, pois o produto a ser granulado normalmente não se compacta de forma correta ou é sensível à umidade e ao calor. A técnica envolve compactação e redução da mistura com tamanho uniforme. As partículas de pó primárias são agregadas sob alta pressão usando granuladores/ misturadores de oscilação ou alto cisalhamento. É feita de duas maneiras: se produz um grande tablete (tampão) em uma prensa maciça para compressão do tablete ou o pó é prensado entre dois rolos (compactador de rolo/Chilsonator). Os pós são compactados em uma fita ou pequenos pellets entre esses rolos e moídos por meio de um moinho de baixo cisalhamento. 
Granulação por via úmida: 
Envolve a produção de grânulos pela adição de aglutinantes líquidos para a mistura dos pós. O processo de adição de uma solução líquida aos pós envolve a aglomeração de uma mistura de partículas de pós secas e primárias usando um fluido de granulação, este deve conter um solvente que deve ser volátil, para que ele ser removido por meio de secagem, e não-tóxico. No método tradicional de granulação úmida, a massa úmida é colocada no granulador/triturador, que forma aglomerados. Para secagem do granulado, utiliza -se o Secador de Leito Fluidizado. 
Referências
https://www.gea.com/pt/stories/comparing-granulation-techniques.jsp
https://www.avm.edu.br/docpdf/monografias_publicadas/k217138.pdf
Equipamentos utilizados no Brasil:
O misturador por movimento tridimensional é um misturador de alta eficiência, para mistura de materiais em pó e grânulos, sendo amplamente utilizado na indústria farmacêutica. Não realiza ação centrífuga, evitando assim qualquer estratificação ou aglomeração durante a mistura. É capaz de atingir um efeito de mistura uniforme.
O granulador de mistura de alta velocidade é uma nova geração de misturador de umidade. Seu princípio de funcionamento reside nos processos de: mistura do material pulverizado em um material suave e úmido pelo fundo da espátula de mistura, e então sofre o corte em grânulos uniformes e úmidos.
A máquina de moagem fina oferece um design compacto, não há peneira de tela. O nivelamentode tamanho é capaz de finalizar a moagem e organização em um só passo. Uma vez que o calor produzido a partir da câmara de moagem é exaurido continuamente, ela também pode ser usada para moagem de materiais sensíveis a calor. A máquina de moagem fina é amplamente utilizada para químicos, alimentos e medicamentos.
A máquina de secagem de leito fluidizado é um secador altamente versátil o qual é usado para secar grânulos cristalinos, pós grossos, e materiais similares para indústrias farmacêutica, química e alimentícia. Matérias-primas são alimentadas dentro do secador de leito fluido. Depois eles avançam continuamente enquanto são vibrados e o ar quente passa pelo leito fluidizado para afetar a troca de calor com a matéria-prima úmida. Quando o ar úmido é evacuado pelo separador ciclone e espanador, e a matéria-prima seca é descarregada através da saída de descarga.
A peneira vibratória circular é a máquina ideal para linha de produção, assim é amplamente usada na indústria farmacêutica, química e alimentícia para separação de grânulos de diferentes tamanhos através do uso de vibração, com uma tela de malha multicamadas.
Referências:
http://www.dryingmachineschina.com.pt/5-2-circle-vibrate-sieve.html
Equipamentos utilizados no México:
Moinhos de facas são ideais para triturar materiais macios a meio-duros, quebradiços, fibrosos, resistentes ou sensíveis à temperatura; O produto é esmagado por forças de cisalhamento e de acordo com o tamanho da lâmina e das peneiras, que determina a finura final, projetada primeiro para cortar e depois esmagar o produto. O principal elemento de retificação é através de um rotor multiuso montado verticalmente, cada um dos quais composto por lâminas presas com suporte.
Moinho de rolos são máquinas industriais usadas para decompor e processar uma série de ingredientes e materiais. Essas fábricas são usadas em uma variedade de indústrias. Eles consistem em sua forma básica, de dois rolos que giram na mesma direção em velocidades diferentes.
Moinho de martelos são usados ​​para reduzir partículas de algumas dezenas de milímetros para 0,5 milímetros através do impacto gerado por martelos oscilantes que viajam a velocidades circunferenciais de 40-50 m / s. O material é triturado pelo impacto gerado pelos martelos oscilantes e contra os revestimentos da parte superior do moinho, a carcaça. Malhas ou grades de controle de tamanho são colocadas na parte inferior, ajustam o tamanho do produto e podem ser trocadas.
O Granulador Oscilante é ideal para moer e reduzir o tamanho de partículas de pós ou grânulos, amplamente utilizado nas indústrias farmacêutica, cosmética, alimentícia, química, etc. É uma máquina para calibração e trituração de grânulos úmidos e secos. O movimento oscilante do rotor e a pressão do produto contra a malha (disponível em tamanhos diferentes) levam ao tamanho de partícula desejado.
O Moinho Cônico é um equipamento utilizado para redução de tamanho, alcançando partículas muito finas e aumentando a densidade aparente.
Os tamanhos de malha variam de 2 mm a 150 mícrons. O moinho cônico incorpora uma ferramenta montada verticalmente que move o material através da malha cônica estática, o que gera um corte em baixa velocidade e alto impacto no produto.
O produto é inserido no moinho por gravidade. Produto menor que o tamanho da malha entra na câmara, enquanto o restante é retornado à entrada da câmara de corte até que seja obtida a distribuição de tamanho de partícula necessária.
Referencias:
Babot, M. D. P. (2006). El papel de la molienda en la transición hacia la producción agropastoril: Un análisis desde la Puna Meridional argentina. Estudios atacameños, (32), 75-92. Sitio Web: https://scholar.google.es/scholar?hl=es&as_sdt=0%2C5&q=molienda&btnG=#d=gs_cit&u=%2Fscholar%3Fq%3Dinfo%3AZZU8LMPJCLEJ%3Ascholar.google.com%2F%26output%3Dcite%26scirp%3D0%26hl%3Des
Saldaña Robles, A., Gutiérrez Vaca, C., Serwatowski Hlawinska, R. J., Saldaña Robles, N., & Cabrera Sixto, J. M. (2012). Estudio de la eficiencia de troceado de Agavetequilana Weber empleando un molino con cuchillas articuladas. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 21(1), 12-18. Sitio Web: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2071-00542012000100002
Salas Lara, C. G. (2012). Diseño de un Molino de Rodillos para Molienda de Granos, Destinado al Ärea de Alimentos del CESTTA-ESPOCH (Bachelor's thesis). Sitio Web: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/1982
Cuadrado Moncayo, I. R., & Rueda Castillo, J. L. (2009). Diseño y construcción de un molino de martillos (Bachelor's thesis, Quito: USFQ, 2009). Sitio Web: http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/1126
Gran-Aymerich, J. (1991). A propósito de la piedra con hueco cónico de Cancho Roano"(Zalamea, Extremadura)". Archivo español de arqueología, 64(163), 269-272. Sitio Web: https://search.proquest.com/openview/6820885e4739d00f30e92183289b58a3/1?pq-origsite=gscholar&cbl=1818179
Semelhanças e diferenças entre os equipamentos utilizados no México e no Brasil
As técnicas de granulação utilizadas na indústria farmacêutica são semelhantes, pois tanto no Brasil quanto no México são utilizadas as granulações por via úmida e a via seca, observamos algumas diferenças somente nos equipamentos.
Um equipamento utilizado no Brasil e no México é o Granulador Triturador Diosna, que é um misturador e processador de pó de alta velocidade, que faz granulação por via úmida;
Ainda por via úmida, no Brasil utilizam-se também o Granulador Triturador Loedige e o Misturador de Tambor, enquanto que no México utilizam-se o Misturador Littleford Mixer (capaz de misturar rapidamente pós farmacêuticos e realizar amassamentos à úmido) e o Misturador/Granulador Littleford MGT, que faz granulações mais específicas. 
Por via seca, após a passagem do pó pelo granulador de alto cisalhamento, ele é prensado entre dois rolos, o compactador de rolo/Chilsonator.
Para secagem do granulado, em ambos os países utiliza -se o Secador de Leito Fluidizado.
Outro equipamento utilizado no Brasil é o Misturador Triturador e Secador Roto P que realiza três etapas em um mesmo equipamento.
Para mistura dos pós é utilizado no Brasil o Misturador de Bins (Canguro) e no México o Gran MIxer Granulator, que é uma modificação do Misturador Planetário Industrial. 
Os produtos são transferidos do granulador ainda úmidos para o secador ou no caso de granulação por via seca, do granulador para o misturador.
Referências
Aguilar Cruz, L, et al. Manual de tecnología farmacéutica 3. Laboratorio de Tecnología Farmacéutica II. México, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla: Facultad de ciencias químicas; febrero 2001. 
Angarita-Velandia, MA, et al. Relación del material didáctico con la enseñanza de ciencia y tecnología, educ. Vol. 11: número 2; 2008. 
Benali M., Gerbaud V. y Hemat M. Effect of operating conditions and physicchemical properties on the wet granulation kinetics in high shear mixer: ELSEVIER Powder Technology; 2009. 
Carrazco, JB. Una didáctica para hoy: Cómo enseñar mejor. Editorial Rialp; 2004. 
C. Hakanen, B. Laine, Acoustic characterization of a microcrystalline cellulose powder during and after its compression. Drug Dev Ind Pharm 21, 1573-1582, 2007. Dra. Herrera Mireina, O. Manual de Granulación. Universidad de Barcelona. Tecnología farmacéutica. Facultad de Farmacia: Barcelona; 2009. 
Conclusão
O presente trabalho buscou comparar técnicas utilizadas no processo de granulação no Brasil e no México. A granulação é o processo que facilita o escoamento de materiais em forma de pó por meio da aglomeração de partículas deste pó, proporcionando o aumento da densidade do mesmo e a melhor coesão entre as partículas durante e após a compactação (BANKER & ANDERSON, 2001).
As técnicas utilizadas nos dois países são semelhantes, já que os dois utilizam a granulação principalmente por via seca e por via úmida, porém diferem em alguns equipamentos. Alguns estão mais modernizados no México, outros no Brasil. 
Interagir com pessoas deoutras nacionalidades é sempre enriquecedor, e este projeto foi muito importante para conhecermos como funciona uma parte da indústria farmacêutica de outro país, além de nos proporcionar contato com uma cultura diferente.
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