La identificación temprana y la comprensión de los atributos críticos de calidad son pasos esenciales en el proceso. Desde la perspectiva de la calidad por diseño, los científicos, los investigadores y los reguladores buscan uniformidad, tanto en atributos físicos como químicos. PTA se compromete a ayudarlo a definir, especificar y controlar los atributos críticos de calidad de sus materiales. Con el respaldo de Micromeritics y de sus más de 50 años en el desarrollo de instrumentos y aplicaciones utilizado para resolver problemas de procesos y calidad de la vida real en relación con productos farmacéuticos y biológicos, Particle Testing Authority (PTA) se encuentra en una posición única para ofrecer a nuestros clientes una experiencia que los demás laboratorios de servicios analíticos por contrato no pueden igualar.
USP <729>: Distribución del tamaño de glóbulo en emulsiones de lípidos inyectables
USP <788>: Material particulado en inyecciones
USP <789>: Material particulado en soluciones oftálmicas
USP <429>: Medición de la difracción de luz del tamaño de la partícula; Ph. Eur. 2.9.31: Análisis del tamaño de la partícula mediante difracción de luz láser; JP 10: Medición de la difracción láser del tamaño de la partícula
USP <811>: Grado de fineza del polvo
Área de superficie (adsorción del gas, método de BET)
USP <846>: Área de superficie específica; Ph. Eur. 2.9.26: Área de superficie específica por adsorción de gases; JP 3.02: Área de superficie específica por adsorción de gases
Densidad (real, aparente, a granel, de compactación, índice de Carr)
USP <699>: Densidad de sólidos – Picnometría; Ph. Eur. 2.2.42: Densidad de sólidos; JP 3.03: Determinaciones de la densidad de partículas del polvo
Porosidad (adsorción de gas, porosimetría del mercurio)
USP <267>: Porosimetría por intrusión del mercurio
Ph. Eur. 2.9.32: Porosidad y distribución del tamaño de los poros de sólidos por porosimetría del mercurio
Reología del polvo y caracterización del flujo
USP <1174>: Flujo del polvo
Ph. Eur. 2.9.36: Flujo del polvo
Adsorción dinámica de vapores
USP <1241>: Interacción agua-sólidos en sistemas farmacéuticos
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Con un conjunto completo de caracterización física, análisis térmico y herramientas analíticas de energía de superficie, PTA cuenta con la capacidad de brindar la información necesaria para tomar decisiones basadas en la ciencia y la tecnología. Muchos clientes han logrado hacer importantes ahorros en el desarrollo de formulaciones luego de utilizar nuestros servicios.
Durante esta fase, la investigación se enfoca en los ingredientes farmacéuticos activos y los excipientes, como componentes individuales y como parte de mezclas. La identificación y la evaluación por mediciones físicas incluyen las siguientes:
Características materiales |
Influye en |
Ejemplo |
Tamaño de la partícula | Solubilidad, biodisponibilidad, flujo del polvo, compactación, compresión, disolución, eficacias de fabricación en las últimas etapas | El estearato de magnesio como lubricante en la producción de comprimidos y su lubricación eficaz se pueden correlacionar con las fuerzas de eyección de comprimidos. Los lotes de estereato de magnesio, con una distribución del tamaño de la partícula más pequeño y un área de superficie más grande, producen una mayor lubricación cuando se comparan con lotes de tamaño de partículas más grandes y un área de superficie más pequeña. |
Forma de la partícula | Biodisponibilidad, compactación, flujo del polvo, disolución | El principio usado por difracción de láser supone que todas las partículas son esféricas. En la práctica, cuando las partículas con formas irregulares están presentes en mayor grado, el tamaño de la partícula de dispersión de luz dinámica puede ser erróneo y esto podría impedir la evaluación de la biodisponibilidad/disolución en las últimas etapas y también de la compactación y del flujo. |
Área de superficie | Disolución, solubilidad, compactación | Aumentar el área de superficie puede mejorar la solubilidad y la disolución, por lo cual constituye un parámetro de control para la dosis/biodisponibilidad. Además, el área de superficie juega un papel importante en el flujo del material y las propiedades de unión. |
Densidad | Densidad real, compactación con rodillo, ajustes para fabricación de comprimidos con lubricación, segregación, compactación, grado de cristalización | Conocer las distribuciones de la densidad en las cintas es muy importante para mejorar la eficacia del proceso de compactación con rodillo y de los gránulos producidos para la molienda. Otras aplicaciones incluyen determinar el volumen de vacío de los comprimidos y predecir la segregación del material. Las mezclas con diversas densidades de partículas pueden requerir una manipulación especial. |
Porosidad | Compactación con rodillo, resistencia del comprimido (física), fragmentación, compactación, uniformidad/disolución del contenido | Con la medición de la porosidad, se puede evaluar la capacidad de los líquidos que penetran en el comprimido a fin de realizar una evaluación de la disolución. Puede contribuir al establecimiento de parámetros para el flujo de materiales en operaciones de recubrimiento. Evaluación predictiva de la deformación de gránulos durante la compresión. Volumen total de los poros y porosidad en porcentaje para los compactadores de rodillos. |
Sorción dinámica de vapores | Estabilidad, vida útil, aspecto, estabilidad química excipiente-ingrediente farmacéutico activo, cohesión/adhesión | La pérdida/formación de contenido de agua del ingrediente farmacéutico activo puede provocar su conversión a forma amorfa desde la fabricación hasta el envasado, el transporte y el almacenamiento. Se debe conocer el comportamiento del material activo en diversas condiciones de humedad para diseñar el envasado adecuado. Si el fármaco forma un hidrato en condiciones de humedad elevadas, la forma hidratada del fármaco puede requerir pruebas adicionales dado que es una nueva entidad química. Si la forma hidratada no es la deseada, es posible que se requiera una manipulación del material especial durante la fabricación y el envasado. |
La fase de calidad por diseño se centra en brindar un espacio de diseño definido para cumplir con las pautas de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los EE. UU. y la Conferencia Internacional sobre Armonización (ICH). Dentro de esta área de enfoque, se desarrolla un mayor nivel de detalle para atributos críticos de materiales y parámetros críticos de proceso críticos.
Particle Testing Authority (PTA) cuenta con una línea completa de herramientas analíticas para caracterizar sus formulaciones. Nos especializamos en la caracterización de granulaciones húmedas y secas (compactador de rodillos). Se observa un nuevo énfasis en las herramientas de caracterización durante todo el proceso de producción. Desde la densidad y la porosidad de la cinta hasta la densidad y la porosidad de la granulación húmeda, PTA cuenta con la experiencia y la capacidad analítica para proporcionarle las respuestas que busca. Hemos ayudado a un gran número de clientes a superar problemas de procesamiento que se han vinculado con las características físicas de la formulación granulada de un fármaco. Conocer la porosidad y la densidad en este paso lo ayudará a predecir el movimiento y el comportamiento del material durante todo el proceso, además del comportamiento del material en la prensa.
Características materiales |
Influye en |
Ejemplo |
Tamaño de la partícula | Biodisponibilidad, flujo del polvo, compactación, compresión, disolución, uniformidad de la mezcla, agregación de proteínas | En el paso de cristalización final, el tamaño de la partícula es un atributo crítico de calidad que se utiliza para determinar las variables de espacio del diseño. La distribución del tamaño de la partícula, además, tiene un impacto directo sobre el rendimiento y el procesamiento del material biológico. También puede ser indicativa de una agregación de proteínas indeseada. |
Forma de la partícula | Biodisponibilidad, compactación, elemento crítico en el proceso de dispersión de sólidos y líquidos | Además del tamaño, la morfología del producto influye de forma directa en la solubilidad. Los productos inhalados se basan en una forma aerodinámica de menos de 5 m para poder depositarse en los pulmones y no en las vías respiratorias superiores. La forma puede utilizarse como tecnología analítica de procesos para definir los objetivos finales del proceso y la variabilidad entre lotes. |
Área de superficie | Disolución, solubilidad, compactación, molienda, estabilidad, productos liofilizados | Resulta evidente que la tasa de disolución de un fármaco puede ser proporcional al área de superficie expuesta al medio de disolución. El área de superficie puede proporcionar información crítica en la liofilización con respecto a la formación de cristales de hielo. |
Densidad | Compactación con rodillo, ajustes para fabricación de comprimidos con lubricación, segregación, compactación, grado de cristalización | Se mezclan el ingrediente farmacéutico activo y los excipientes y, en general, luego, se granulan o densifican para garantizar que la prensa para comprimidos reciba una mezcla uniforme. El material también se granula para ayudar al movimiento del material, debido a que las granulaciones se mueven con mayor facilidad que las mezclas de polvo. La densidad real puede ser indicativa de cuán cerca está el material del estado cristalino o de las proporciones de una mezcla binaria. |
Porosidad | Compactación con rodillo, vida útil del comprimido, fragmentación, compactación, uniformidad/disolución del contenido | Indicador de vida útil y penetración de aire y humedad. La medición de la porosidad puede evaluar la capacidad de penetración de los líquidos en el comprimido que evalúa la disolución. Puede ayudar a establecer parámetros para el flujo del material en las operaciones de recubrimiento. Evaluación predictiva de la deformación de gránulos durante la compresión. La resistencia a la compresión del comprimido está influenciada por la distribución del tamaño de los poros. |
Sorción dinámica de vapores | Estabilidad, vida útil, aspecto, estabilidad química excipiente-ingrediente farmacéutico activo, cohesión/adhesión | La pérdida/formación de contenido de agua a partir del ingrediente farmacéutico activo puede provocar su conversión a forma amorfa. Se utiliza para evaluar el almacenamiento/la estabilidad y el formato de envasado. Determinar los efectos de la cristalización y la transición vítrea inducida por la humedad a temperaturas determinadas. Evaluar el efecto de las interacciones entre proteínas y azúcares. |
Cromatografía inversa de gases | Energía de la superficie del polvo, funcionalidad ácido/base/polar de las superficies, cinética de la difusión, parámetros de solubilidad, temperaturas de transición de fases | Efecto del proceso de elaboración (es decir, compactación, molienda e interacciones predictivas entre partículas). Propiedades de las mediciones que ayudan a calcular la cohesión del material y los parámetros de solubilidad de Hansen. |
La tecnología analítica de procesos es un sistema para diseñar, analizar y controlar la elaboración a través de mediciones oportunas (es decir, durante el procesamiento) de los atributos críticos de calidad y de rendimiento de las materias primas y los materiales durante el proceso y de los procesos, con el objetivo de garantizar la calidad del producto final.
Características materiales |
Influye en |
Ejemplo |
Tamaño de la partícula | Biodisponibilidad, flujo del polvo, compactación, compresión, disolución, uniformidad de la mezcla, agregación de proteínas | Las partículas del ingrediente farmacéutico activo tienen diversos tamaños y distribuciones, y pueden afectar la estabilidad, la solubilidad y la eficacia. Compatible con la tecnología analítica de procesos en la línea. |
Forma de la partícula | Biodisponibilidad, compactación, elemento crítico en el proceso de dispersión de sólidos y líquidos | Además del tamaño, la morfología del producto influye de forma directa en la solubilidad. La forma puede utilizarse como tecnología analítica de procesos para definir los objetivos finales del proceso y la variabilidad entre lotes. La fragmentación puede indicar la robustez de un proceso de unidad a unidad. Compatible con la tecnología analítica de procesos en la línea. |
Área de superficie | Atributo crítico de calidad del ingrediente farmacéutico activo y de los excipientes, solubilidad, compactación, molienda, estabilidad, productos de la liofilización | El área de superficie puede proporcionar información crítica en la liofilización con respecto a la formación de cristales de hielo. |
Densidad | Compactación con rodillo, ajustes para fabricación de comprimidos con lubricación, segregación, compactación | Se puede utilizar como parámetro de control de la uniformidad de los comprimidos en presentación sólida mediante el uso de diferentes prensas para comprimidos. Compatible con la tecnología analítica de procesos en la línea. |
Porosidad | Compactación con rodillo, fragmentación, compactación, partición de comprimidos para obtener la mitad de la dosis | Indicador de vida útil y penetración de aire y humedad. La resistencia a la compresión del comprimido, la capacidad de soportar los procesos de recubrimiento y la robustez del comprimido están influenciadas por la distribución del tamaño de los poros. |
Sorción dinámica de vapores | Estabilidad, vida útil, aspecto, materiales hidroscópicos, cohesión-adhesión | Se utiliza para evaluar el almacenamiento/la estabilidad y el formato de envasado. Se utiliza para determinar los efectos de la cristalización y la transición vítrea inducida por la humedad a temperaturas determinadas. |
Cromatografía inversa de gases | Energía de la superficie del polvo, funcionalidad ácido/base/polar de las superficies, cinética de la difusión, parámetros de solubilidad, temperaturas de transición de fases | Efecto del proceso de elaboración (es decir, compactación, molienda e interacciones predictivas entre lpartículas). |
Reología del polvo | Características de fluidez de los materiales en polvo o granulados | Un enfoque multivariado con respecto a las mediciones del flujo del polvo puede concluir con precisión que una combinación de menor distancia entre los rodillos y mayor fuerza de compactación tiene más probabilidades de producir gránulos más uniformes/consistentes, que forman una capa de polvo mejor compactada que, por lo general, se asocia a polvos de flujo libre. |
"*" señala los campos obligatorios