INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FACULDADE DE FARMÁCIA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

FACULDADE DE FARMÁCIA

BIANCA HELENA

GIOVANNA DINIZ

LETÍCIA ROCHA

RAFAEL MEDEIROS

WANESSA MODESTO

RELATÓRIO 3 DE TECNOLOGIA FARMACÊUTICA: SECAGEM POR SPRAY DRYING

                                                                       Docente: José Otávio Carréra Júnior

BELÉM-PA

2021

INTRODUÇÃO

A secagem por spray drying é uma técnica rápida, contínua e econômica com ampla aplicação nas indústrias de alimentos, farmacêutica e química que fornece uma grande área de superfície na forma de gotículas líquidas finas através da atomização na câmara de secagem, o que leva à produção de partícula de pó em forma regular e esférica (FRAZAELI et al., 2012). Vem sendo muito empregada na indústria farmacêutica para a secagem de diversos materiais, visando à obtenção de substâncias secas com as propriedades específicas para diferentes formulações. Destaca-se o fato de proporcionar a obtenção de produtos com qualidade e estabilidade, permitindo o controle de características tecnológicas do produto como distribuição de tamanho da partícula, fluxo, densidade aparente e umidade. Entre as principais vantagens da utilização da secagem por spray drying estão a alta produtividade e curto tempo de exposição do produto ao calor, este último possibilitando a secagem de algumas substâncias termos-sensíveis (DAZA et al., 2016; SOLLOHUB; CAL 2010).

Na Indústria Farmacêutica, muitas formas de dosagem sólidas baseiam-se na utilização de pós-secos. Os pós-secos são formas farmacêuticas sólidas constituídos por um ou mais princípios ativos secos com ou sem excipientes. A maior vantagem desse procedimento é a probabilidade de micro e nanopartículas por meio da dispersão de um princípio ativo em uma solução contendo polímeros naturais ou sintéticos sem a necessidade de utilização de solventes orgânicos visando melhorar aspectos físico-químicos das substâncias como a baixa solubilidade aquosa. Visto que, esse é um grande problema a ser contornado no desenvolvimento de novos medicamentos, pois a maioria dos novos fármacos apresenta baixa solubilidade em água, interferindo negativamente nos aspectos tecnológicos e biológicos da formulação (ENGEL et al., 2017; SOLLOHUB; CAL, 2010).

É importante salientar que na área farmacêutica a escolha dessa técnica ficou muito conhecida devido a sua capacidade de secar extratos cujas substâncias apresentem características termolábeis, sem ocasionar sua decomposição, resultando em uma melhoria das propriedades físico-químicas quando comparados a outros métodos de secagem e, além disso, esse método possibilita a microencapsulação de fármacos a qual é uma estratégia que tem proporcionado novas perspectivas para desenvolvimento de novos sistemas de liberação controlada, promovendo avanços significativos na área farmacêutica.

DESENVOLVIMENTO

Spray drying é um método físico-mecânico de operação simples, rápido e reprodutível em larga escala, muito eficaz na preservação de produtos, por isso é muito utilizado na indústria (FELIX et al., 2017). Neste processo as partículas do ativo são dispersas em uma solução de polímero (agente encapsulante ou material de parede) e pulverizadas em uma câmara onde ar quente circula (Figura 1). Em contato com o ar de secagem, o solvente evapora e o material de revestimento solidifica sobre as partículas do núcleo (JYOTHI et al., 2010).

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Figura 1. Processo de microencapsulação por spray drying. Fonte: Adaptado de Rodríguez et al., 2016.

A secagem por atomização consiste em três etapas: atomização da amostra, secagem das gotículas e coleta do pó.  A amostra utilizada na alimentação (1) pode estar em solução, suspenção, emulsão ou na forma de pasta. Com auxílio de uma bomba (2), a amostra é carregada até um atomizador (3) que transforma o líquido em pequenas gotículas que entram em contato com o ar aquecido no interior da câmara de secagem (4). O ar aquecido remove a água da gotícula, resultando em um pó fino do produto, que passa por um ciclone (6) e é acondicionado em um coletor (7) (ENGEL et al., 2017; KESHANI et al., 2015).

Alguns parâmetros são considerados extremamente relevantes no processo de secagem por spray drying podendo afetar variáveis no produto final como: temperatura de entrada e saída, o tempo de permanência, temperatura da câmara, pressão do ar atomizante, taxa de alimentação, fluxo do gás de secagem, concentração dos agentes encapsulantes, a proporção do material do núcleo (ativo) e do material encapsulante. O aumento do tamanho dos bicos de atomização influencia altamente na formação de partículas de dispersão sólida amorfa, em particular aumentando o tamanho da partícula e modificando a textura da superfície. (VASCONCELOS et al., 2016; MATTA, 2013; FRAZAELI et al., 2012; JYOTHI et al., 2010).  A Tabela 1 apresenta um resumo das principais variáveis e suas consequentes influências:

Tabela 1. Fonte: MASTERS, 1985.

Variável	Influência
Concentração do fluido	Maior concentração reduz o calor requerido pelo spray dryer e forma partículas grandes
Vazão de alimentação	Vazão alta produz partículas grandes
Densidade	Seu efeito varia inversamente ao tamanho da partícula
Viscosidade	O tamanho da gota varia diretamente com a viscosidade da alimentação
Temperatura do fluido	Aumento da temperatura de entrada diminui o consumo de calor requerido pelo secador
Vazão do ar de secagem	Vazão alta, baixo tempo na câmara e consequentemente, alta umidade residual.
Temperatura de ar de secagem	Aumento da temperatura provoca a diminuição da densidade do produto.