Secagem - Celeste Ikeda

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
 
 
 
CELESTE MIYUKI NAGASE IKEDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
SECAGEM NA INDÚSTRIA DE FÁRMACOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2021 
CELESTE MIYUKI NAGASE IKEDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SECAGEM NA INDÚSTRIA DE FÁRMACOS 
 
 
Trabalho acadêmico apresentado ao curso de 
Farmácia, na disciplina de Física Industrial, Setor 
de Ciências da Saúde, Universidade Federal do 
Paraná, como requisito parcial à obtenção de 
aprovação. 
Professora: Francinete Ramos Campos 
 
 
 
 
CURITIBA 
2021 
RESUMO 
 A operação unitária de secagem é amplamente aplicada na indústria de 
fármacos e apresenta uma vasta gama de secadores para maior especificidade do 
produto. Um exemplo é o secador atomizador, que pode ser utilizado para a secagem 
de fitoterápicos, tal como a alcachofra. Uma boa secagem é essencial para a 
manutenção da qualidade do produto, podendo influenciar em diversas propriedades 
como biodisponibilidade de ativos, eliminação de patógenos e estabilização físico-
química. 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 6 
2 DISSERTAÇÃO ..................................................................................................... 7 
3 CONCLUSÃO ...................................................................................................... 10 
 REFERÊNCIAS .................................................................................................. 11 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
A operação unitária de secagem envolve operações de transferência de massa 
e de calor, na qual se transfere calor para o material adquirir o calor latente necessário 
à vaporização da água, e se transfere a massa a partir da evaporação da água. No 
decorrer da operação, podem ocorrer transformações físicas, químicas, bioquímicas 
e enzimáticas, variando a partir do material processado, tipo de secador e condições 
operacionais. 
Quanto à aplicação na indústria de fármacos, a secagem é amplamente 
utilizada com finalidade de aumento da biodisponibilidade de ativos, aumento da 
estabilidade química, aumento da solubilidade, eliminação de possíveis patógenos e 
entre outros. A remoção da umidade dentro da indústria farmacêutica abrange tanto 
materiais grosseiros, granulados finos, suspensões quanto soluções. 
Porém, podem surgir efeitos indesejados como a degradação e perda de 
materiais termossensíveis ou voláteis, perda da atividade enzimática e peroxidação 
de lipídeos. A fim de evitar esses efeitos, o fenômeno da secagem deve ser bem 
estudado a fundo para que sua aplicação seja feita de maneira correta. Os atributos 
específicos de cada produto, relacionadas às propriedades do ar de secagem e ao 
meio de transferência de calor adotados, que interferem diretamente no 
comportamento do material durante a operação. 
Um exemplo da aplicação desta operação unitária é analisado na secagem de 
extratos vegetais, cujo produtos são utilizados para fabricação de medicamentos 
fitoterápicos. Algumas vantagens englobam a facilidade na padronização, maior 
concentração de compostos ativos e aumento da capacidade de transformação em 
diferentes tipos de formas farmacêuticas sólidas. 
 
 
 
 
 
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2 DISSERTAÇÃO 
Os produtos desta operação unitária possuem propriedades que podem afetar 
sua funcionabilidade ou estabilidade, que são de conhecimento essencial na área 
farmacêutica. Dentre eles, podem ser citados: umidade do produto e atividade de água, 
escoabilidade, distribuição de tamanhos das partículas, morfologia, compactibilidade, 
cristalinidade e entre outros. 
Para efetuar este processo, utiliza-se secadores. A classificação deste tipo de 
equipamento pode ser feita a partir de modo de operação, movimentação do material 
no seu interior, pressão de operação, modo de fornecimento de calor, por exemplo. 
Deve-se analisar a escala de produção e velocidade de secagem para escolher o 
equipamento correto para cada material. De forma ampla, dividem-se em secadores 
estáticos e secadores móveis, ilustrados na figura a seguir. 
Figura 1 – Classificação de secadores estáticos e móveis e exemplos de aplicações 
 
Fonte: FREIRE, FREITAS e OLIVEIRA. 
A secagem por atomização, também conhecida como secagem por spray 
drying, é especializada em materiais fluidos e amplamente utilizada para obter 
extratos vegetais secos com melhores características tecnológicas e maior 
concentração de constituintes com atividade biológica. Para este processo, o fluido é 
disperso como gotas finas em uma corrente de gás quente onde evaporam 
rapidamente, formando uma esfera oca e promovendo a saída do solvente do interior, 
resultando em uma partícula sólida que será transportado por uma corrente de gás 
caindo por gravidade em um sistema coletor. 
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Os secadores spray dryers contam com um amplo número de variáveis 
independentes que podem ser ajustadas no processo, resultando em processos com 
diferentes propriedades. Dentre elas, podem-se citar: tipo de atomizador (podem ser 
de pressão, duplo fluido, pneumáticos ou rotativos), operação do bico (vazão do 
líquido, pressão e vazão do ar para atomizadores pneumáticos, por exemplo) e 
propriedades da alimentação. 
Quanto às propriedades da alimentação, a viscosidade, o conteúdo de sólidos 
e a tensão superficial do material a secar influenciam diretamente o tamanho da 
partícula. A viscosidade interfere na formação das gotas, e quanto mais baixa, menos 
energia ou menor pressão são aplicadas, formando gotas esféricas. O conteúdo de 
sólidos impacta na operação por spray draying na forma de utilização de calor, visto 
que quanto mais solvente presente no material, maior a quantidade de solvente a ser 
eliminada e maior o espaço interno da sua partícula, interferindo na sua densidade na 
forma de diminuí-la. A tensão superficial influencia a energia necessária para formar 
as gotículas, na qual a redução da tensão superficial resulta em formação de gotículas 
menores e aumento da velocidade de aspersão. Para facilitar o processo, pode se 
aumentar a temperatura do material de entrada, pois geralmente reduz a tensão 
superficial e a viscosidade. 
Um exemplo prático pode ser visto na caracterização física, química e físico-
química do extrato seco por spray-drying da alcachofra (Costa et al., 2009). A Cynara 
scolymus L., popularmente conhecida como alcachofra, apresenta ação colagoga, 
colerética, laxativa e hipoglicemiante. Nas suas folhas, estão presentes diversos 
componentes químicos, dentre eles a cinarina, o princípio ativo da planta, além de 
ácidos fenólicos, flavonoides e sesquiterpenos. A técnica de secagem por atomização 
é empregada a fim de obter produtos intermediários mais concentrados em compostos 
químicos e com melhores características tecnológicas. 
A partir da determinação de perda por dessecação, obtenção do perfil térmico 
por termogravimetria, obtenção do perfil cromatográfico e prospecção química do 
material seco, constatou-se que o extrato vegetal apresenta boa estabilidade térmica 
até 200 ºC. A cinarina foi detectada em baixa quantidade, retificando com os dados 
na literatura para a alcachofra cultivada no Brasil. 
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As vantagens do uso deste método de secagem incluem a possibilidade de 
escolha de equipamento visando o produto pretendido e consequente controle da 
uniformidade e do tamanho das partículas do produto, rapidez, bom rendimento, baixa 
agressividade ao produto e baixos custos. 
 
 
 
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3 CONCLUSÃO 
Com a análise destes fatores, é possível concluir que a técnica de secagem por 
atomização apresenta numerosas vantagens, dentre elas uma maior estabilidade 
físico-química do produto e facilidade de derivá-lo em outras formas farmacêuticas. 
Os extratos vegetais secos resultantes da secagem por spray drying encontram 
emprego como produto final ou intermediário,principalmente em formas 
farmacêuticas sólidas, pois no Brasil há uma predominância destas no registro de 
medicamentos fitoterápicos. 
A realização deste trabalho agregou destacadamente no aprendizado, visto 
que foi explorado os vários tipos de secagem, secadores e detalhamento sobre o 
funcionamento do secador por atomizador, além de entender a importância desta 
operação unitária na indústria de fármacos e a necessidade de realizá-lo de forma 
correta para obter o produto desejado. 
Por não ter experiência no uso de secadores e ser o primeiro contato com o 
assunto, foi interessante entender na prática, com a secagem da alcachofra, como 
esta operação unitária funciona. Com o conhecimento adquirido, poderei entender 
melhor os processos de Física Industrial, como é realizada a secagem e como é 
interligada com outras operações unitárias dentro do processo industrial, como a 
moagem. 
 
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REFERÊNCIAS 
 
COSTA, R. S. et al. Caracterização física, química e físico-química do extrato seco 
por nebulização (spray-drying) de Cynara scolymus L. (Asteraceae). Revista 
Brasileira de Ciências Farmacêuticas., São Paulo, vol. 90, n. 3, p. 169-174, 2009. 
 
FREIRE, J. T.; SILVEIRA, A. M. Fenômenos de transporte em sistemas 
particulados: fundamentos e aplicações. São Carlos: Suprema, 2009. 
 
LANCHMAN, L.; LIEBERMAN, H. A.; KANIG, J. L. Teoria e prática na indústria 
farmacêutica. Vol. 1. Lisboa: Fundação Calouste Gulnenkian, 2001. 
 
OLIVEIRA, O. W.; PETROVICK, P. R. Secagem por aspersão (spray drying) de 
extratos vegetais: bases e aplicações. Revista Brasileira de Farmacognosia, 
Campina Grande, vol. 20, n. 4, p. 641-650, ago./set. 2010.