Sistema top spray

O dispositivo para inserção do bico aspersor para pulverização de líquido, originalmente foi projetado com o objetivo de incrementar no leito fluidizado a utilização para processos de granulação, além do já existente e consolidado processo de secagem. A realização deste novo processo em um mesmo equipamento foi bem aceito pelos laboratórios farmacêuticos, pois propiciava redução de investimento para aquisição em equipamentos específicos para executar esta função.

Recentemente o sistema top spray passou a ser utilizado para processos de peletização pelas técnicas de incorporação de princípio ativo com aplicação de solução/suspensão e também

de revestimento de péletes. O processo em leito fluidizado pelo sistema top spray trabalha de forma que os péletes se mantenham fluidizados durante todo o processo de beneficiamento.

Os péletes inertes são colocados dentro da câmara de expansão do leito e ficam retidos na parte inferior da mesma, com o uso de uma tela de retenção com abertura de 0.25 mm. Nesse arranjo, a solução/suspensão a ser incorporada é pulverizada de cima para baixo sobre o substrato (Figura 2.15), o qual é fluidizado por meio de ar seco, tratado e aquecido oriundo da parte inferior do leito, ou seja, incorporação de camadas e o revestimento são aplicados no sentido contra corrente da fluidização (MEHTA, 1985).

Figura 2.15 - Representação do sistema top spray (PFÜTZE, 2006).

O bico aspersor para pulverização da solução/suspensão é instalado na lateral da câmara de expansão em sua parte superior e pode ter seu ângulo ajustado para aumentar a superfície de contato, consequentemente diminuir o tempo de processo e aumentar a eficiência de aplicação sem modificar e/ou danificar as propriedades físicas dos péletes. O principal diferencial da aplicação do sistema top spray em comparação ao sistema bottom spray é que no top spray os péletes se mantêm em contato com todo o volume de ar ao longo de toda a aplicação, e como principais características este sistema possui (PORTER, 2010):

a. Maior capacidade de lote de produção;

b. Capacidade limitada de dosagem de princípio ativo;

c. Fluidização aleatória, portanto maior desafio para obtenção de uma deposição de camadas de solução/suspensão uniforme;

d) Pulverização de solução/suspensão no sentido contra corrente ao fluxo de entrada de ar, potencialmente resultará em menor eficiência deste processo.

Sistema de Pulverização

Em experimento descrito em artigo (MEHTA, 1985) com a utilização de microscopia eletrônica de varredura foram feitas avaliações de revestimentos por filme em péletes de liberação controlada (entérica). Utilizando-se de vários processos, observou-se que para o leito fluidizado de fabricação Glatt com o sistema top spray, em solução aquosa, ocorreu uma melhoria na homogeneidade e continuidade da superfície de revestimento se comparado aos péletes revestidos em drageadeiras convencional/modificada.

Essa melhoria não causou surpresa, dada a maior eficiência de secagem do leito fluidizado quando comparada às drageadeiras. Pela microscopia pôde-se observar o revestimento visivelmente distinto do núcleo do substrato, provavelmente como um resultado da diminuição de penetração do núcleo pela água e aumento da coalescência das partículas poliméricas sobre a superfície dos péletes.

Quando o experimento foi realizado em solução orgânica pelo sistema top spray, foram observadas pela microscopia imperfeições na superfície dos péletes, dada a maneira na qual a solução é aplicada e também pelo padrão de fluidização desordenado. Como resultado, as gotículas de revestimento viajam aleatoriamente antes de atingir o substrato e por causa da aplicação da solução no sentido contracorrente ao fluxo de ar quente, a evaporação do solvente (etanol) é muito rápida e assim como conseqüência, a superfície de revestimento fica áspera.

Em outro artigo publicado (MEHTA et al., 1986), foram descritos os resultados de um estudo do efeito dos processos de revestimento pelas técnicas utilizadas em leito fluidizado de fabricação Glatt sobre a morfologia dos filmes aplicados e, consequentemente, do efeito da morfologia dos filmes de revestimento sobre as taxas de liberação do princípio ativo. Revestimentos entéricos (liberação controlada) foram aplicados em péletes de cafeína com mesh entre 18 e 20, com ganho de peso teórico de 5% e 15% tanto com solvente aquoso (polímero Eudragit L30D) como para solvente orgânico (polímero Eudragit S100).

Os perfis de dissolução que foram revestidos com 5% de ganho de peso teórico, em solução aquosa, indicaram que o sistema top spray produziu um revestimento entérico eficaz. Já para revestimento com 15% de ganho de peso teórico, em solução orgânica, o sistema top spray não obteve sucesso em termos de taxas de dissolução in vitro. A explicação para este insucesso se deve ao fato que no sistema top spray o substrato é fluidizado até o nível do bico aspersor e a aplicação da solução de revestimento ocorre no sentido contracorrente ao fluxo de ar de fluidização.

Esse arranjo permite que o solvente evapore antes de contatar o substrato, causando uma mudança na proporção de sólidos para líquidos nas gotículas de revestimento. Em outras palavras, o spray de secagem inevitavelmente ocorre quando o sistema top spray é utilizado para aplicação de filmes baseados em solventes orgânicos.

O resultado é muito aparente quando a morfologia do revestimento aplicado é examinada sob uma microscopia eletrônica de varredura, em que a efetiva espessura de revestimento produzida pelo sistema top spray é significantemente menor que a produzida pelos sistemas

bottom spray e tangential spray (sistemas também testados nos experimentos). Essa redução na

espessura do revestimento pode ser atribuída ao spray de secagem, bem como ao movimento aleatório das partículas fluidizadas quando se utilizando deste sistema.