El proceso de granulación combina una o más partículas de polvo y forma un gránulo que permitirá que la preparación de tabletas esté dentro de los límites requeridos. Es el proceso de reunir partículas creando enlaces entre ellas. Los enlaces se forman por compresión o mediante el uso de un agente aglutinante. La granulación se utiliza ampliamente en la industria farmacéutica, para la fabricación de tabletas y gránulos. De esta manera es posible un proceso predecible y repetible y se pueden producir gránulos de calidad constante.
La granulación se lleva a cabo por varias razones, una de las cuales es evitar la segregación de los componentes de la mezcla de polvo. La segregación se debe a diferencias en el tamaño o la densidad de los componentes de la mezcla. Normalmente, las partículas más pequeñas y/o más densas tienden a concentrarse en la base del recipiente con las más grandes y/o menos densas en la parte superior. Una granulación ideal contendrá todos los componentes de la mezcla en la proporción correcta en cada gránulo y no se producirá la segregación de gránulos.
Muchos polvos, debido a su pequeño tamaño, forma irregular o características de superficie, son cohesivos y no fluyen bien. Los gránulos producidos a partir de un sistema cohesivo de este tipo serán más grandes y más isodiamétricos (aproximadamente esféricos), ambos factores contribuyen a mejorar las propiedades de flujo.
Algunos polvos son difíciles de compactar incluso si se incluye un adhesivo fácilmente compactable en la mezcla, pero los gránulos de los mismos polvos a menudo se compactan más fácilmente. Esto está asociado con la distribución del adhesivo dentro del gránulo y es una función del método empleado para producir el gránulo.
Por ejemplo, si uno hiciera tabletas de azúcar granulado en comparación con azúcar en polvo, el azúcar en polvo sería difícil de comprimir en una tableta y el azúcar granulado sería fácil de comprimir. Las pequeñas partículas de azúcar en polvo tienen características de flujo y compresión deficientes. Estas pequeñas partículas tendrían que comprimirse muy lentamente durante un largo período de tiempo para hacer una tableta que valga la pena. A menos que el azúcar en polvo se granule, no se podría convertir de manera eficiente en una tableta que tenga buenas características de tableta, como un contenido uniforme o una dureza constante.
Se emplean dos tipos de tecnologías de granulación: granulación húmeda y granulación seca.
Granulación humedadeditar
En la granulación húmeda, los gránulos se forman mediante la adición de un líquido de granulación en un lecho de polvo que está bajo la influencia de un impulsor (en un granulador de alto cizallamiento), tornillos (en un granulador de doble tornillo) o aire (en un granulador de lecho fluidizado). La agitación resultante en el sistema junto con la humectación de los componentes dentro de la formulación da lugar a la agregación de las partículas de polvo primarias para producir gránulos húmedos. El líquido de granulación (fluido) contiene un disolvente o material portador que debe ser volátil para que pueda eliminarse por secado y, dependiendo de la aplicación prevista, no sea tóxico. Los líquidos típicos incluyen agua, etanol e isopropanol solos o en combinación. La solución líquida puede ser a base acuosa o a base de disolvente. Las soluciones acuosas tienen la ventaja de ser más seguras que otros disolventes.
El agua mezclada en los polvos puede formar enlaces entre las partículas de polvo que son lo suficientemente fuertes como para bloquearlas. Sin embargo, una vez que el agua se seque, los polvos pueden desmoronarse. Por lo tanto, el agua puede no ser lo suficientemente fuerte como para crear y mantener un vínculo.La unión de las partículas junto con el uso de líquido es una combinación de fuerzas capilares y de adherencia hasta que se establece una unión más permanente.
Pueden existir estados de saturación líquida en gránulos; el estado pendular es cuando las moléculas se mantienen unidas por puentes líquidos en los puntos de contacto. El estado capilar se produce una vez que el gránulo está completamente saturado. Llenar todos los huecos con líquido, mientras que el líquido de la superficie se vuelve a tirar hacia los poros. Alteración del estado funicular que une el pendular y el capilar donde los vacíos no están completamente saturados con líquido. Líquido ayudar en su unión a las partículas que se angustian en un agitador de tambor. En tales casos, se requiere una solución líquida que incluya un aglutinante (pegamento farmacéutico). La povidona, que es una pirrolidona de polivinilo (PVP), es uno de los aglutinantes farmacéuticos más utilizados. PVP se disuelve en agua o disolvente y se agrega al proceso. Cuando el PVP y un disolvente/agua se mezclan con polvos, el PVP forma un enlace con los polvos durante el proceso, y el disolvente/agua se evapora (se seca). Una vez que el disolvente/agua se ha secado y los polvos han formado una masa más densa, se muele la granulación. Este proceso da lugar a la formación de gránulos.
El proceso puede ser muy simple o muy complejo dependiendo de las características de los polvos, el objetivo final de la fabricación de tabletas y el equipo disponible. En el método tradicional de granulación húmeda, la masa húmeda se fuerza a través de un tamiz para producir gránulos húmedos que se secan posteriormente.
La granulación húmeda es tradicionalmente un proceso por lotes en la producción farmacéutica, sin embargo, se prevé que las granulaciones húmedas de tipo lote se sustituyan cada vez más por una granulación húmeda continua en la industria farmacéutica en el futuro. La Administración de Alimentos y Medicamentos ha recomendado el cambio de las tecnologías por lotes a las continuas. Esta tecnología de granulación húmeda continua se puede llevar a cabo en una extrusora de doble husillo en la que se pueden introducir materiales sólidos y agua en varias partes. En la extrusora, los materiales se mezclan y granulan debido a la unión de los tornillos, especialmente en los elementos de amasado.
Granulación secaeditar
El proceso de granulación seca se utiliza para formar gránulos sin solución líquida porque el producto granulado puede ser sensible a la humedad y al calor. La formación de gránulos sin humedad requiere compactar y densificar los polvos. En este proceso, las partículas de polvo primarias se agregan a alta presión. Para la granulación en seco se puede utilizar un granulador oscilante o un compactador de rodillos.
La granulación en seco se puede realizar bajo dos procesos; se produce una tableta grande (babosa) en una prensa de tabletas de alta resistencia o el polvo se exprime entre dos rodillos contrarrotantes para producir una lámina o cinta continua de material.
Cuando se utiliza una prensa de comprimidos para la granulación seca, los polvos pueden no poseer suficiente flujo natural para alimentar el producto de manera uniforme en la cavidad de la matriz, lo que resulta en una densidad variable. El compactador de rodillos (granulador-compactador) utiliza un sistema de alimentación de barrena que entrega el polvo de manera uniforme entre dos rodillos de presión. Los polvos se compactan en una cinta o pequeños pellets entre estos rodillos y se muelen a través de un molino de bajo cizallamiento. Cuando el producto se compactó correctamente, se puede pasar a través de un molino y la mezcla final antes de la compresión de la tableta.
Los procesos típicos de compactación de rodillos consisten en los siguientes pasos: transportar el material en polvo al área de compactación, normalmente con un alimentador de tornillo, polvo compacto entre dos rodillos contrarrotatorios con fuerzas aplicadas, moler la distribución del tamaño de partícula compacta a la deseada. Las partículas compactadas con rodillo son típicamente densas, con perfiles de bordes afilados.