Процесс расчета размер капсулы под лекарство базируется на физико-химических свойствах порошка (или гранул) и требуемой дозировке.
Вот пошаговый алгоритм чтобы рассчитать размер капсулы под лекарство, которым мы пользуемся на производстве:
Шаг 1. Определение целевой массы содержимого (Fill Weight)
Сначала нужно понять, сколько граммов (или миллиграммов) смеси должно попасть в одну капсулу. Эта цифра складывается из:
- Массы активного фармацевтического ингредиента (АФИ).
- Массы вспомогательных веществ (наполнителей, скользящих веществ, разрыхлителей и т.д.).
Шаг 2. Определение насыпной плотности порошка (Bulk Density)
Это самый важный этап. Порошки весят и занимают объем по-разному (например, пушистый экстракт ромашки и тяжелый порошок оксида цинка).
Нам нужна насыпная плотность после уплотнения (Tapped Density), так как капсулятор в процессе фасовки слегка прессует порошок (формирует так называемую «таблетку» или «slug»). Плотность измеряется экспериментально в лаборатории с помощью волюмометра и выражается в г/мл.
Шаг 3. Расчет требуемого объема
Зная массу и плотность, мы вычисляем, какой объем займет наша доза:
- Объем (мл) = Требуемая масса (г) / Насыпная плотность при уплотнении (г/мл).
Пример: Нам нужно поместить в капсулу 400 мг (0,4 г) смеси. Плотность уплотненного порошка составляет 0,8 г/мл.
Объем = 0,4 / 0,8 = 0,5 мл.
Шаг 4. Выбор размера капсулы по таблице стандартов
В мировой фармпромышленности приняты стандартные размеры оболочек. Мы берем полученный объем и подбираем капсулу, номинальная вместимость которой максимально близка к нашей цифре (лучше брать с небольшим запасом).
Ориентировочная вместимость капсул (объем тела капсулы):
- Размер 000: ~ 1,37 мл
- Размер 00: ~ 0,91 мл
- Размер 0: ~ 0,68 мл
- Размер 1: ~ 0,50 мл (Идеально подходит для нашего примера выше)
- Размер 2: ~ 0,37 мл
- Размер 3: ~ 0,30 мл
- Размер 4: ~ 0,21 мл
- Размер 5: ~ 0,13 мл
(Важно: объем может незначительно варьироваться в зависимости от производителя пустых капсул, мы всегда предоставляем спецификацию).
Шаг 5. Практическая отработка (Scale-up и тестирование на оборудовании)
Теоретический расчет — это только начало. Далее смесь тестируется на капсулонаполнительной машине.
- Если порошок сыплется плохо (низкая текучесть), машина не сможет заполнить капсулу до нужного веса.
- Если порошок слишком пушистый (превышает объем), мы пробуем увеличить силу прессования (дозировочным диском) или принимаем решение перейти на капсулу большего размера (например, с "1" на "0"), добавив нейтральный наполнитель (например, микрокристаллическую целлюлозу), чтобы убрать пустоты. При неполном заполнении капсула может сминаться при закрытии.
Золотое правило технолога: всегда стремитесь выбрать минимально возможный размер капсулы, в который помещается целевая доза.
Правильный расчет размера капсулы — это не просто математика, это конкурентное преимущество.
Пациентам гораздо легче глотать капсулы размера "1" или "2", чем гигантские "00" или "000".
Помимо объема и веса, важнейшей задачей для технолога является обеспечение правильной сыпучести (текучести) порошковой массы. Если порошок будет плохо сыпаться, дозирование получится неравномерным, и в одной капсуле окажется больше действующего вещества, чем в другой.
Чтобы этого избежать и добиться идеального заполнения, рецептуру дорабатывают с помощью вспомогательных веществ:
- Скользящие вещества (глиданты). Например, коллоидный диоксид кремния (Аэросил). Даже небольшое его количество (0,1-1%) обволакивает частицы порошка, снижает трение между ними и заставляет массу "литься" почти как жидкость.
- Смазывающие вещества (лубриканты). Самый популярный из них - стеарат магния. Он предотвращает налипание порошка на рабочие части капсулятора (дозирующие диски, штоки-прессователи) и облегчает выталкивание сформированного порошкового цилиндра в тело капсулы.
- Разрыхлители (дезинтегранты). Если порошок внутри капсулы спрессован слишком плотно, он может не раствориться в желудке вовремя. Дезинтегранты (например, кроскармеллоза натрия) при контакте с водой мгновенно набухают, разрывая "таблетку" внутри капсулы и высвобождая действующее вещество.
Разновидности оболочек. При расчете размера капсулы под лекарство важно также учитывать, из чего сделана сама капсула.
- Исторически стандартом являются твердые желатиновые капсулы. Однако желатин чувствителен к влаге: при пересушивании в помещении капсулы становятся хрупкими и трескаются при закрытии, а при высокой влажности — размягчаются и слипаются. Кроме того, некоторые активные вещества могут взаимодействовать с желатином.
- В таких случаях, а также для вегетарианских и халяльных продуктов, технологи переходят на HPMC-капсулы (гидроксипропилметилцеллюлоза). Они менее требовательны к условиям хранения и содержат гораздо меньше остаточной влаги, что идеально подходит для гигроскопичных (впитывающих влагу) порошков.
Контроль качества После того как партия капсул наполнена, она обязательно проходит контроль.
Основные параметры контроля качества:
- Однородность массы: выборка капсул взвешивается для подтверждения того, что отклонения от целевого веса не превышают допустимых норм (обычно ±5% или ±7,5% в зависимости от массы).
- Тест на распадаемость: капсулы помещают в специальный прибор, имитирующий среду и перистальтику желудка, чтобы убедиться, что оболочка растворяется и высвобождает порошок за положенное время (как правило, не более 15–30 минут).
- Герметичность и внешний вид: капсулы обеспыливают и проверяют на отсутствие вмятин, трещин и "двойных шапочек" (когда крышечка капсулы надевается неровно и сминается).
- Тест на растворение (Dissolution test): в отличие от распадаемости, этот тест показывает не просто факт разрушения оболочки, а скорость и полноту высвобождения и растворения активного действующего вещества в жидкой среде (имитирующей желудочный или кишечный сок) за определенный период времени.
- Однородность дозирования: лабораторный анализ, при котором в случайной выборке капсул проверяют точное содержание активного вещества (АФИ). Даже если общий вес капсулы в норме, этот тест гарантирует, что само действующее вещество распределено в порошковой массе равномерно.
- Микробиологический контроль: отобранные образцы тестируются на микробиологическую чистоту. Проверяется общее количество бактерий и грибов, а также гарантируется полное отсутствие опасных патогенов (например, кишечной палочки, сальмонеллы или золотистого стафилококка).
- Оценка влажности (содержание остаточной влаги): проводится контроль влажности как самого порошка внутри, так и материала капсульной оболочки. Слишком сухая оболочка может стать хрупкой и трескаться, а избыток влаги — привести к размягчению капсул, их слипанию или порче содержимого.
- Фасовка и упаковка: после успешного прохождения всех этапов контроля качества, «свободные» капсулы отправляются на фасовочную линию. Их упаковывают в блистеры (ПВХ/алюминиевая фольга) или полимерные/стеклянные банки, которые защищают продукт от света, воздуха и влаги.
- Маркировка и сериализация: на готовую упаковку наносятся номер серии, дата изготовления, срок годности, а также уникальные коды для защиты от подделок и отслеживания движения препарата (например, коды Data Matrix).
После завершения всех этих процедур и оформления сертификатов качества, партия капсул отправляется на склад готовой продукции, откуда поступает в аптечные сети или медицинские учреждения.
⚡ Нужна помощь с расчетом?
Наши технологи бесплатно помогут рассчитать оптимальный размер капсулы под вашу формулу.
Оставьте заявку — проведем аудит субстанции и рассчитаем себестоимость партии.