Os comprimidos osmóticos do tipo bicamada ou \"push pull\" são sistemas reservatórios constituídos de um núcleo bicamada, circundado por uma membrana semipermeável e com um orifício de liberação perfurado a laser que permitem a liberação do fármaco através da cinética de ordem zero. Este sistema possui a vantagem de apresentar uma liberação controlada e não influenciada pelos fatores fisiológicos do trato gastrointestinal, permitindo aplicações terapêuticas para novos fármacos e inclusive para fármacos já existentes. O presente projeto contemplou as etapas de desenvolvimento, caracterização e avaliação de um sistema osmótico do tipo bicamada ou \"push pull\", para veiculação do atenolol, um beta bloquador de grande importância na terapia antihipertensiva. Após a padronização e validação da metodologia analítica, estudos de compatibilidade entre o fármaco e os excipientes através da análise calorimétrica e espectroscopia no infravermelho (pré-formulação), a produção, a caracterização da membrana de revestimento e, por fim, a avaliação do desempenho dos núcleos osmóticos foram realizados. Assim, três lotes, com 4kg cada, foram produzidos para determinação do peso médio e do ferramental adequados, além da proporção entre os excipientes da formulação. O processo de compressão deu origem aos núcleos osmóticos do tipo bicamada que foram submetidos à avaliação físico-química como determinação do peso médio, da dureza, da friabilidade e da espessura. Além disso, padronizou-se o processo de revestimento dos núcleos com membrana semipermeável e avaliou-se o perfil de captação de água dos núcleos resultantes (\"Swelling\"). A membrana de revestimento foi submetida à microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por adsorção de nitrogênio e porosimetria de mercúrio para verificação da distribuição e tamanho médio dos poros. Para a obtenção do orifício de liberação padronizou-se a quantidade de radiação a laser suficiente para perfuração da membrana semipermeável que envolve os núcleos. Após a perfuração a laser, os núcleos foram submetidos então ao estudo de liberação in vitro para avaliação da influência do diâmetro de orifícios, do número de orifícios, da espessura da membrana semipermeável, da hidrodinâmica do meio de dissolução e da influência térmica na velocidade de liberação do fármaco. A cinética do tipo ordem zero e o controle da liberação do fármaco ao longo do tempo foram alcançados com sucesso a partir dos núcleos osmóticos produzidos no lote 03. / The push pull osmotic release tablets are bilayer core reservoir systems surrounded by semi permeable membrane and with one delivery hole where the drug is released through, following zero order release kinetics. This system has many advantages and two of them are the controlled drug release and independence of physiologically factors allowing many therapeutic applications to new one and known one drugs. This exclusive work proposed the development, characterization and evaluation of atenolol push pull osmotic system that is very important to antihypertensive treatment. After analytical standardization and validation activities, the pre-formulation studies using calorimetric and infra red spectroscopy techniques, manufacturing, semi permeable membrane characterization and finally osmotic tablets performance evaluation were performed. Batches about 4 kg each one were manufactured and tablets average weight, by-layer proportionality and suitable punches were chosen. Thus the osmotic tablets obtained by bi-layer press were physical and chemical evaluated (average weight, hardness, friability, and thickness). After that the tablets were submitted to a coating process with semi permeable membrane and the uptake water profile (Swelling) was observed to characterize the membrane permeability. The semi permeable membrane was submitted also to scanning electron microscopy (SEM), nitrogen adsorption and mercury porosimetry techniques in order to characterize the porous average diameter and distribution. To produce the delivery hole in the drug layer semi permeable membrane the sufficient laser radiation amount was studied and determined. So the perforated osmotic tablets were submitted to in vitro drug release studies to evaluate the influence of hole diameter, hole number, coating thickness, medium hydrodynamic and temperature stress responsible for drug release modifications. Finally the controlled delivery and the zero order drug release kinetics were achieved successfully from osmotic tablets developed and produced in the third bath. This third bath was the result of the factors comprehension and the optimization of the early ones.

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e avaliar péletes para compor sistema multiparticulado contendo ácido ascórbico, bem como validar metodologia analítica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para aplicação em ensaio de dissolução destas formas farmacêuticas. A técnica de extrusão-esferonização foi utilizada por ser de fácil aplicação a nível laboratorial e industrial obtendo-se péletes matriciais, compostos de Methocel® K4M, Methocel® K100M e Eudragit® L 100, e péletes de liberação convencionais, para revestimento em leito fluidizado com Kollicoat® SR 30 D como agente regulador da liberação do fármaco. O sistema multiparticulado foi preparado na forma de comprimido pela compressão dos péletes com menor nível de revestimento, avaliando-se o nível de força aplicada e a presença da Microcel® 101 como protetor da camada de revestimento. Os péletes obtidos foram caracterizados quanto à esfericidade por análise imagem, friabilidade, dureza e perfil de dissolução comparativo com apresentações comerciais. Os péletes matriciais foram obtidos com grau de dificuldade variável em função do polímero utilizado, porém apresentaram esfericidade e resistência mecânica adequadas. O perfil de dissolução destas formulações demonstrou que não houve controle na liberação do fármaco, mesmo naquelas onde havia maior concentração de polímero. Os péletes revestidos com três níveis de polímero (5,07; 8,26 e 10,35% em relação à massa do pélete) apresentaram boas características granulométricas e o perfil de dissolução daqueles revestidos com 5,07% de polímero demonstrou semelhança com o da apresentação comercial. O perfil de dissolução comparativo entre os péletes isolados e os comprimidos obtidos sem a presença de excipiente mostrou que ocorre dano na camada de revestimento nos maiores níveis de força de compressão aplicada. Para os comprimidos obtidos a partir da mistura de péletes e Microcel® 101 este fato não foi observado, indicando que a presença do excipiente é fundamental para a manutenção da integridade da camada de revestimento além de promover a desintegração parcial dos comprimidos. / The present work aimed to develop and evaluate pellets to compound a multiparticulate system containing ascorbic acid, as well as, validate analytic methodology through high performance liquid chromatography and evaluate the essay of dissolution from these dosage forms. The extrusion-spheronization technique was used for its laboratorial and industrial application to obtain matrix pellets compounds of Methocel® K4M, Methocel® K100M, Eudragit® L 100, and conventional release pellets, for fluid bed coating with Kollicoat® SR 30 O as a regular occurrence release agent for the drug. The multiple system was prepared in tablets through the compression of the pellets with a lower coating levei, evaluating its applied compression force and the presence of Microcel® 101 as a protector of the coating layer. The obtained pellets were characterized according to its roundness through image analysis, friability, hardness and dissolution profile compared with those marketed products. The matrix pellets were obtained on varied difficulty degree due to the polymer utilized, even through they presented adequate spheroid and mechanical properties. The dissolution profile of these formulations didn\'t show any control in the release of the drug even in those, which had a high concentration of the polymer. The pellets coated with three polymers leveis (5,07%, 8,26% and 10,35% related to the pellets mass) presented good sphericity, and the dissolution profile of those pellets coated with 5,07% polymer demonstrated similarity with those ones marketed products. The comparative dissolution profile among isolated pellets and the tablets obtained without excipients presence, showed that damage right occur on the higher compression force levei is applied. This fact is not observed on the tablets obtained from the pellets blend and Microcel®101, which indicates that the presence of the excipients is fundamental for the maintenance and integrity of the coating layer, moreover, it causes the partial disintegration of the tablets.

Matrizes hidrofílicas de diclofenaco sódico e de cetoprofeno foram preparadas por meio de compressão direta ou granulação úmida seguida de compressão, utilizando-se hipromelose para modular a dissolução do fármaco. Foram também obtidos péletes de liberação prolongada de cetoprofeno, mediante extrusão-esferonização e revestimento, em leito fluidizado, com Kollicoat® EMM 30D. Um planejamento fatorial 22 foi usado para elucidar os efeitos de variáveis de formulação sobre os perfis de liberação do fármaco a partir dos sistemas em estudo, determinados empregando-se os métodos da pá e/ou Bio-Dis. No caso dos comprimidos matriciais, os efeitos do grau de viscosidade e concentração de hipromelose foram investigados. Para os péletes, avaliou-se os efeitos da granulometria e ganho de peso em revestimento. A influência do pH sobre a liberação do fármaco a partir dos sistemas preparados foi também estudada, usando-se meios de dissolução com pH 1,2-7,2. Os métodos ANOVA e teste de Tukey (comparação estatística entre porcentuais de fármaco dissolvido e/ou eficiência de dissolução), f1, f2 e Weibull foram usados para caracterizar e comparar os perfis de dissolução. O grau de viscosidade e concentração de hipromelose influenciaram a liberação de diclofenaco sádico e cetoprofeno a partir das matrizes em estudo, sendo a concentração do polímero o fator principal que governou o processo. A granulação alterou os perfis de dissolução de cetoprofeno em relação às matrizes obtidas por compressão direta, diminuindo a velocidade e modificando o mecanismo de liberação. No caso dos péletes, o ganho de peso em revestimento foi o parâmetro que exerceu maior efeito sobre a liberação do cetoprofeno, enquanto a granulometria apenas influenciou os perfis de dissolução dás formulações com maior ganho de peso em revestimento. A liberação do fármaco a partir dos sistemas em estudo aumentou com a elevação do pH, o que ocorreu devido à solubilidade pH-dependente do cetoprofeno e diclofenaco sódico. / Diclofenac sodium and ketoprofen hydrophilic matrices were prepared by direct compression or wet granulation followed by compression, using hypromellose to modulate the drug dissolution. Sustained release ketoprofen pellets were also obtained by extrusion-spheronization and fluidized bed coating with Kollicoat® EMM 30D. A 22 factorial design has been used to elucidate the effects of formulation variables on the drug release profiles from the systems in study, determined using the paddle method and Bio-Dis. In the case of matrix tablets, the effects of the viscosity grade and concentration of hypromellose were investigated. For the pellets, the effects of granulometry and weight gain were evaluated. The influence of the pH value on the drug release from the prepared systems was also studied, using pH 1,2-7,2 dissolution media. ANOVA and Tukey\'s test (statistical comparison between percentages of drug dissolved and/or dissolution efficiency), f1, f2 and Weibull methods were used to characterize and compare the dissolution profiles. The concentration and viscosity grade of hypromellose influenced the ketoprofen and diclofenac sodium release from the studied matrices, being the polymer concentration the main factor that has governed the process. Granulation has modified the dissolution profiles of ketoprofen in relation to the matrices obtained by direct compression, reducing the rate and modifying the mechanism of drug release. In the pellets case, weight gain was the main factor that has influenced the ketoprofen release, while ganulometry has only influenced the dissolution profiles of the formulation with the highest weight gain. Drug release from the systems under study increased with the increase of the pH value of the medium because of the diclofenac sodium and ketoprofen pH-dependent solubility.

O cloreto de trifeniltetrazólio (TTC) foi empregado neste trabalho visando padronização de método alternativo para o teste de limite microbiano em medicamentos e cosméticos, com redução no tempo de análise, além de possibilitar a aplicação da técnica de semeadura em profundidade em amostras hidroinsolúveis com opacidade e carga contaminante menor que 102 UFC/g (mL).Na técnica de tubos múltiplos, a aplicação do corante não possibilitou a redução do tempo de incubação, pois a sensibilidade para detecção de suspensão bacteriana por meio de coloração do trifenilformazano foi de 108 UFC/mL após 1 hora de reação e 107 UFC/mL após 4 horas, suspensões estas visivelmente turvas. A adição de glicose e ácido glutâmico no meio de caseina-sola, nas concentrações de 0,5% e 0,1%, respectivamente, não aumentou a sensibilidade da reação. O polissorbato 20, adicionado ao meio de cultura, líquido ou sólido, promoveu a difusão do trifenilformazano das células para o meio, fator que não favorece a visualização da massa celular no meio líquido e nem das colônias. A concentração mínima de TTC que resultou em coloração máxima no meio líquido foi de 500 e 1000 µg/mL, dependendo da espécie bacteriana. Entretanto, suspensões bacterianas com 102, 10 e 1 UFC/mL testadas, pela técnica de tubos multiplos, com adição do corante na forma de solução após 20 horas em meio de caseina-soja, forneceram resultados equivalentes, quanto ao número de tubos positivos e negativos frente às duas concentrações. A comparação desta técnica alternativa com a da subcultura demonstrou ser o tempo de 20 horas de incubação insuficientes para detecção pelo TTC, quando inoculadas alíquotas de 1 mL de suspensão com número da ordem de 1 UFC/mL Na técnica de semeadura em profundidade, após incubação de 48 horas, a coloração das colônias bacterianas foi efetuada cobrindo-se a superfície do meio de cultura com 5 mL de ágar a 1,0% contendo TTC. A concentração de 0,025% do corante promoveu a coloração das colônias após 1 hora. Entretanto, na presença de suspensão de hidróxido de alumínio a 6% a concentração mínima eficaz de TTC foi de 0,1%. Para leveduras em meio líquido essa concentração foi de 2.500 µ/mL no meio neutralizado. Em meio sólido, na presença de material opalescente, a concentração eficaz foi de 2,0%, com o TTC adicionado na dispersão de ágar em tampão pH 7,5. Amostras de produtos comercializados com característica opalescente foram submetidas à análise pelo método de tubos múltiplos com sub-cultura e pela revelação com TTC. Simultaneamente as mesmas foram testadas pelo método de semeadura em profundidade, inoculando-se 2 mL das diluições 1:4 e 1:10 com revelação das colônias com o corante. O tempo para obtenção dos resultados foi de 72 horas pelo método oficial e de 50 horas pelo método com TTC, tanto em meio líquido como em sólido. A comparação dos dados obtidos pelos 3 métodos não resultou em diferença significativa para a maioria das amostras testadas. Entretanto, os coeficientes de variação foram sempre menores para o método de semeadura em profundidade com a amostra diluída de 1:4, indicando maior precisão deste sobre os outros, principalmente em relação ao número mais provável. / The conventional methods for bioburden assessment are restrictive when applied to evaluate microbiological quality of pharmaceuticals and cosmetics. Triphenyltetrazolium chloride (TTC) was applied in this standartization study as alternative method for microbial limit test of pharmaceuticals and cosmetics. This method aimed at to reduce the assay time by conciliating the pour-plate technique analysis low bioburden of samples containing opacifiers. The application of this dye in the multiple tubes technique did not reduce incubation time, because the bacterial suspension sensitivity to triphenylformazan colour was 108 CUF/mL to 1 hour reaction and 107 CUF/mL to 4 hours. Suspensions with these bioburden are clearly turbid. The addition of 0.5% glicose and 0.1% glutamic acid to soybean-casein digest medium did not increase the reaction sensitivity. The addition of polissorbate 20 to solid ar liquid media promotted the difusion of triphenylformazan trom the cells to media; it rendered difficult of cellular mass detection in liquid medium and as much as colonies. The minimum concentration of TTC that produced maximum colour in liquid medium was 500 and 1,000 µg/mL, depending on the bacteria. However, bacterial suspensions with 102 CUF/mL tested by multiple tubes technique with 20 hours of incubation and by microbial growth detection after TTC addition provided equivalent numbers of positive and negative tubes with both concentrations. The comparison of this alternative method with that of sub-culture proved that 20 hours of microbial growth is not enough to be detected by TTC, when 1 mL of 1 CUF/mL suspension was planted. The dying of bacterial colonies was performed by covering the medium surface with 5 mL of 1% agar with TTC, molten at 48 C. The concentration of TTC that colored colonies in 1 hour was 0.025%. However, in presence of 6% aluminium hidroxide suspension the minimum effective concentration was 0.1%. The concentration required to detect yeasts in liquid media was 2,500 µg/mL in neutral pH condition. To detect yeast colonies in opalescent solid medium effective TTC concentration was 2%; in this case the dye was added to agar dispersed in 7.5 phosfate buffer. Samples of marketed produtcts were analysed through multiple tubes method with sub-culture and by TTC addition. Same samples were tested through pour-plate technique by inoculating 2 mL of 1:4 and 1:10 dilutions. The time required for resutts was 72 hours by the official method and 50 hours by alternative proposed method in liquid or solid medium. When the 3 method results were compared no significant differences were observed in almost all of the samples. However, the coefficient of variation related to pour-plate method results from 1:4 sample dilution was always lower than the others, mainly when compared with those obtained trom multiple tubes method. Therefore, the alternative pour-plate method is the most accurate one.

O cloreto de trifeniltetrazólio (TTC) foi empregado neste trabalho visando padronização de método alternativo para o teste de limite microbiano em medicamentos e cosméticos, com redução no tempo de análise, além de possibilitar a aplicação da técnica de semeadura em profundidade em amostras hidroinsolúveis com opacidade e carga contaminante menor que 102 UFC/g (mL).Na técnica de tubos múltiplos, a aplicação do corante não possibilitou a redução do tempo de incubação, pois a sensibilidade para detecção de suspensão bacteriana por meio de coloração do trifenilformazano foi de 108 UFC/mL após 1 hora de reação e 107 UFC/mL após 4 horas, suspensões estas visivelmente turvas. A adição de glicose e ácido glutâmico no meio de caseina-sola, nas concentrações de 0,5% e 0,1%, respectivamente, não aumentou a sensibilidade da reação. O polissorbato 20, adicionado ao meio de cultura, líquido ou sólido, promoveu a difusão do trifenilformazano das células para o meio, fator que não favorece a visualização da massa celular no meio líquido e nem das colônias. A concentração mínima de TTC que resultou em coloração máxima no meio líquido foi de 500 e 1000 µg/mL, dependendo da espécie bacteriana. Entretanto, suspensões bacterianas com 102, 10 e 1 UFC/mL testadas, pela técnica de tubos multiplos, com adição do corante na forma de solução após 20 horas em meio de caseina-soja, forneceram resultados equivalentes, quanto ao número de tubos positivos e negativos frente às duas concentrações. A comparação desta técnica alternativa com a da subcultura demonstrou ser o tempo de 20 horas de incubação insuficientes para detecção pelo TTC, quando inoculadas alíquotas de 1 mL de suspensão com número da ordem de 1 UFC/mL Na técnica de semeadura em profundidade, após incubação de 48 horas, a coloração das colônias bacterianas foi efetuada cobrindo-se a superfície do meio de cultura com 5 mL de ágar a 1,0% contendo TTC. A concentração de 0,025% do corante promoveu a coloração das colônias após 1 hora. Entretanto, na presença de suspensão de hidróxido de alumínio a 6% a concentração mínima eficaz de TTC foi de 0,1%. Para leveduras em meio líquido essa concentração foi de 2.500 µ/mL no meio neutralizado. Em meio sólido, na presença de material opalescente, a concentração eficaz foi de 2,0%, com o TTC adicionado na dispersão de ágar em tampão pH 7,5. Amostras de produtos comercializados com característica opalescente foram submetidas à análise pelo método de tubos múltiplos com sub-cultura e pela revelação com TTC. Simultaneamente as mesmas foram testadas pelo método de semeadura em profundidade, inoculando-se 2 mL das diluições 1:4 e 1:10 com revelação das colônias com o corante. O tempo para obtenção dos resultados foi de 72 horas pelo método oficial e de 50 horas pelo método com TTC, tanto em meio líquido como em sólido. A comparação dos dados obtidos pelos 3 métodos não resultou em diferença significativa para a maioria das amostras testadas. Entretanto, os coeficientes de variação foram sempre menores para o método de semeadura em profundidade com a amostra diluída de 1:4, indicando maior precisão deste sobre os outros, principalmente em relação ao número mais provável. / The conventional methods for bioburden assessment are restrictive when applied to evaluate microbiological quality of pharmaceuticals and cosmetics. Triphenyltetrazolium chloride (TTC) was applied in this standartization study as alternative method for microbial limit test of pharmaceuticals and cosmetics. This method aimed at to reduce the assay time by conciliating the pour-plate technique analysis low bioburden of samples containing opacifiers. The application of this dye in the multiple tubes technique did not reduce incubation time, because the bacterial suspension sensitivity to triphenylformazan colour was 108 CUF/mL to 1 hour reaction and 107 CUF/mL to 4 hours. Suspensions with these bioburden are clearly turbid. The addition of 0.5% glicose and 0.1% glutamic acid to soybean-casein digest medium did not increase the reaction sensitivity. The addition of polissorbate 20 to solid ar liquid media promotted the difusion of triphenylformazan trom the cells to media; it rendered difficult of cellular mass detection in liquid medium and as much as colonies. The minimum concentration of TTC that produced maximum colour in liquid medium was 500 and 1,000 µg/mL, depending on the bacteria. However, bacterial suspensions with 102 CUF/mL tested by multiple tubes technique with 20 hours of incubation and by microbial growth detection after TTC addition provided equivalent numbers of positive and negative tubes with both concentrations. The comparison of this alternative method with that of sub-culture proved that 20 hours of microbial growth is not enough to be detected by TTC, when 1 mL of 1 CUF/mL suspension was planted. The dying of bacterial colonies was performed by covering the medium surface with 5 mL of 1% agar with TTC, molten at 48 C. The concentration of TTC that colored colonies in 1 hour was 0.025%. However, in presence of 6% aluminium hidroxide suspension the minimum effective concentration was 0.1%. The concentration required to detect yeasts in liquid media was 2,500 µg/mL in neutral pH condition. To detect yeast colonies in opalescent solid medium effective TTC concentration was 2%; in this case the dye was added to agar dispersed in 7.5 phosfate buffer. Samples of marketed produtcts were analysed through multiple tubes method with sub-culture and by TTC addition. Same samples were tested through pour-plate technique by inoculating 2 mL of 1:4 and 1:10 dilutions. The time required for resutts was 72 hours by the official method and 50 hours by alternative proposed method in liquid or solid medium. When the 3 method results were compared no significant differences were observed in almost all of the samples. However, the coefficient of variation related to pour-plate method results from 1:4 sample dilution was always lower than the others, mainly when compared with those obtained trom multiple tubes method. Therefore, the alternative pour-plate method is the most accurate one.

University of Macau / Institute of Chinese Medical Sciences

University of Macau / Institute of Chinese Medical Sciences

Matrizes hidrofílicas de diclofenaco sódico e de cetoprofeno foram preparadas por meio de compressão direta ou granulação úmida seguida de compressão, utilizando-se hipromelose para modular a dissolução do fármaco. Foram também obtidos péletes de liberação prolongada de cetoprofeno, mediante extrusão-esferonização e revestimento, em leito fluidizado, com Kollicoat® EMM 30D. Um planejamento fatorial 22 foi usado para elucidar os efeitos de variáveis de formulação sobre os perfis de liberação do fármaco a partir dos sistemas em estudo, determinados empregando-se os métodos da pá e/ou Bio-Dis. No caso dos comprimidos matriciais, os efeitos do grau de viscosidade e concentração de hipromelose foram investigados. Para os péletes, avaliou-se os efeitos da granulometria e ganho de peso em revestimento. A influência do pH sobre a liberação do fármaco a partir dos sistemas preparados foi também estudada, usando-se meios de dissolução com pH 1,2-7,2. Os métodos ANOVA e teste de Tukey (comparação estatística entre porcentuais de fármaco dissolvido e/ou eficiência de dissolução), f1, f2 e Weibull foram usados para caracterizar e comparar os perfis de dissolução. O grau de viscosidade e concentração de hipromelose influenciaram a liberação de diclofenaco sádico e cetoprofeno a partir das matrizes em estudo, sendo a concentração do polímero o fator principal que governou o processo. A granulação alterou os perfis de dissolução de cetoprofeno em relação às matrizes obtidas por compressão direta, diminuindo a velocidade e modificando o mecanismo de liberação. No caso dos péletes, o ganho de peso em revestimento foi o parâmetro que exerceu maior efeito sobre a liberação do cetoprofeno, enquanto a granulometria apenas influenciou os perfis de dissolução dás formulações com maior ganho de peso em revestimento. A liberação do fármaco a partir dos sistemas em estudo aumentou com a elevação do pH, o que ocorreu devido à solubilidade pH-dependente do cetoprofeno e diclofenaco sódico. / Diclofenac sodium and ketoprofen hydrophilic matrices were prepared by direct compression or wet granulation followed by compression, using hypromellose to modulate the drug dissolution. Sustained release ketoprofen pellets were also obtained by extrusion-spheronization and fluidized bed coating with Kollicoat® EMM 30D. A 22 factorial design has been used to elucidate the effects of formulation variables on the drug release profiles from the systems in study, determined using the paddle method and Bio-Dis. In the case of matrix tablets, the effects of the viscosity grade and concentration of hypromellose were investigated. For the pellets, the effects of granulometry and weight gain were evaluated. The influence of the pH value on the drug release from the prepared systems was also studied, using pH 1,2-7,2 dissolution media. ANOVA and Tukey\'s test (statistical comparison between percentages of drug dissolved and/or dissolution efficiency), f1, f2 and Weibull methods were used to characterize and compare the dissolution profiles. The concentration and viscosity grade of hypromellose influenced the ketoprofen and diclofenac sodium release from the studied matrices, being the polymer concentration the main factor that has governed the process. Granulation has modified the dissolution profiles of ketoprofen in relation to the matrices obtained by direct compression, reducing the rate and modifying the mechanism of drug release. In the pellets case, weight gain was the main factor that has influenced the ketoprofen release, while ganulometry has only influenced the dissolution profiles of the formulation with the highest weight gain. Drug release from the systems under study increased with the increase of the pH value of the medium because of the diclofenac sodium and ketoprofen pH-dependent solubility.

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e avaliar péletes para compor sistema multiparticulado contendo ácido ascórbico, bem como validar metodologia analítica por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para aplicação em ensaio de dissolução destas formas farmacêuticas. A técnica de extrusão-esferonização foi utilizada por ser de fácil aplicação a nível laboratorial e industrial obtendo-se péletes matriciais, compostos de Methocel® K4M, Methocel® K100M e Eudragit® L 100, e péletes de liberação convencionais, para revestimento em leito fluidizado com Kollicoat® SR 30 D como agente regulador da liberação do fármaco. O sistema multiparticulado foi preparado na forma de comprimido pela compressão dos péletes com menor nível de revestimento, avaliando-se o nível de força aplicada e a presença da Microcel® 101 como protetor da camada de revestimento. Os péletes obtidos foram caracterizados quanto à esfericidade por análise imagem, friabilidade, dureza e perfil de dissolução comparativo com apresentações comerciais. Os péletes matriciais foram obtidos com grau de dificuldade variável em função do polímero utilizado, porém apresentaram esfericidade e resistência mecânica adequadas. O perfil de dissolução destas formulações demonstrou que não houve controle na liberação do fármaco, mesmo naquelas onde havia maior concentração de polímero. Os péletes revestidos com três níveis de polímero (5,07; 8,26 e 10,35% em relação à massa do pélete) apresentaram boas características granulométricas e o perfil de dissolução daqueles revestidos com 5,07% de polímero demonstrou semelhança com o da apresentação comercial. O perfil de dissolução comparativo entre os péletes isolados e os comprimidos obtidos sem a presença de excipiente mostrou que ocorre dano na camada de revestimento nos maiores níveis de força de compressão aplicada. Para os comprimidos obtidos a partir da mistura de péletes e Microcel® 101 este fato não foi observado, indicando que a presença do excipiente é fundamental para a manutenção da integridade da camada de revestimento além de promover a desintegração parcial dos comprimidos. / The present work aimed to develop and evaluate pellets to compound a multiparticulate system containing ascorbic acid, as well as, validate analytic methodology through high performance liquid chromatography and evaluate the essay of dissolution from these dosage forms. The extrusion-spheronization technique was used for its laboratorial and industrial application to obtain matrix pellets compounds of Methocel® K4M, Methocel® K100M, Eudragit® L 100, and conventional release pellets, for fluid bed coating with Kollicoat® SR 30 O as a regular occurrence release agent for the drug. The multiple system was prepared in tablets through the compression of the pellets with a lower coating levei, evaluating its applied compression force and the presence of Microcel® 101 as a protector of the coating layer. The obtained pellets were characterized according to its roundness through image analysis, friability, hardness and dissolution profile compared with those marketed products. The matrix pellets were obtained on varied difficulty degree due to the polymer utilized, even through they presented adequate spheroid and mechanical properties. The dissolution profile of these formulations didn\'t show any control in the release of the drug even in those, which had a high concentration of the polymer. The pellets coated with three polymers leveis (5,07%, 8,26% and 10,35% related to the pellets mass) presented good sphericity, and the dissolution profile of those pellets coated with 5,07% polymer demonstrated similarity with those ones marketed products. The comparative dissolution profile among isolated pellets and the tablets obtained without excipients presence, showed that damage right occur on the higher compression force levei is applied. This fact is not observed on the tablets obtained from the pellets blend and Microcel®101, which indicates that the presence of the excipients is fundamental for the maintenance and integrity of the coating layer, moreover, it causes the partial disintegration of the tablets.

[ES] Los altos costes energéticos, las constantes medidas regulatorias aplicadas por las administraciones para mantener bajos los costes sanitarios, así como los cambios en la normativa sanitaria que se han introducido en los últimos años, han tenido un impacto significativo en la industria farmacéutica y sanitaria. El paradigma Industria 4.0 engloba cambios en el modelo productivo tradicional de la industria farmacéutica con la inclusión de tecnologías que van más allá de la automatización tradicional. El objetivo principal es lograr medicamentos más rentables mediante la incorporación óptima de tecnologías como la analítica avanzada. El proceso de fabricación de las industrias farmacéuticas tiene diferentes etapas (mezclado, secado, compactado, recubrimiento, envasado, etc.) donde una de las etapas más costosas energéticamente es el proceso de secado. El objetivo durante este proceso es extraer el contenido de líquidos como el agua mediante la inyección de aire caliente y seco en el sistema. Este tiempo de secado normalmente está predeterminado y depende del volumen y el tipo de unidades de producto farmacéutico que se deben deshidratar. Por otro lado, la fase de precalentamiento puede variar dependiendo de varios parámetros como la experiencia del operador. Por lo tanto, es posible asumir que una optimización de este proceso a través de analítica avanzada es posible y puede tener un efecto significativo en la reducción de costes en todo el proceso de fabricación. Debido al alto coste de la maquinaria involucrada en el proceso de producción de medicamentos, es una práctica común en la industria farmacéutica tratar de maximizar la vida útil de estas máquinas que no están equipados con los últimos sensores. Así pues, es posible implementar un modelo de aprendizaje automático que utilice plataformas de analítica avanzada, como la computación en la nube, para analizar los posibles ahorros en el consumo de energía. Esta tesis está enfocada en mejorar el consumo de energía en el proceso de precalentamiento de un secador de lecho fluido, mediante la definición e implementación de una plataforma de computación en la nube IIOT (Industrial Internet of Things)-Cloud, para alojar y ejecutar un algoritmo de aprendizaje automático basado en el modelo Catboost, para predecir cuándo es el momento óptimo para detener el proceso y reducir su duración y, en consecuencia, su consumo energético. Los resultados experimentales muestran que es posible reducir el proceso de precalentamiento en un 45% de su duración en tiempo y, en consecuencia, reducir el consumo de energía hasta 2.8 MWh por año. / [CAT] Els elevats costos energètics, les constants mesures reguladores aplicades per les administracions per mantenir uns costos assistencials baixos, així com els canvis en la normativa sanitària que s'han introduït en els darrers anys, han tingut un impacte important en el sector farmacèutic i sanitari. El paradigma de la indústria 4.0 engloba els canvis en el model de producció tradicional de la indústria farmacèutica amb la inclusió de tecnologies que van més enllà de l'automatització tradicional. L'objectiu principal és aconseguir fàrmacs més rendibles mitjançant la incorporació òptima de tecnologies com l'analítica avançada. El procés de fabricació de les indústries farmacèutiques té diferents etapes (mescla, assecat, compactació, recobriment, envasat, etc.) on una de les etapes més costoses energèticament és el procés d'assecat. L'objectiu d'aquest procés és extreure el contingut de líquids com l'aigua injectant aire calent i sec al sistema. Aquest temps de procediment d'assecat normalment està predeterminat i depèn del volum i del tipus d'unitats de producte farmacèutic que cal deshidratar. D'altra banda, la fase de preescalfament pot variar en funció de diversos paràmetres com l'experiència de l'operador. Per tant, podem assumir que una optimització d'aquest procés mitjançant analítiques avançades és possible i pot tenir un efecte significatiu de reducció de costos en tot el procés de fabricació. A causa de l'elevat cost de la maquinària implicada en el procés de producció de fàrmacs, és una pràctica habitual a la indústria farmacèutica intentar maximitzar la vida útil d'aquestes màquines que no estan equipats amb els darrers sensors. Així, es pot implementar un model d'aprenentatge automàtic que utilitza plataformes de analítiques avançades com la computació en núvol, per analitzar l'estalvi potencial del consum d'energia. Aquesta tesis està enfocada a millorar el consum d'energia en el procés de preescalfament d'un assecador de llit fluid, mitjançant la definició i implementació d'una plataforma IIOT (Industrial Internet of Things)-Cloud computing, per allotjar i executar un algorisme d'aprenentatge automàtic basat en el modelatge Catboost, per predir quan és el moment òptim per aturar el procés i reduir-ne la durada, i en conseqüència el seu consum energètic. Els resultats de l'experiment mostren que és possible reduir el procés de preescalfament en un 45% de la seva durada en temps i, en conseqüència, reduir el consum d'energia fins a 2.8 MWh anuals. / [EN] High energy costs, the constant regulatory measures applied by administrations to maintain low healthcare costs, and the changes in healthcare regulations introduced in recent years have all significantly impacted the pharmaceutical and healthcare industry. The industry 4.0 paradigm encompasses changes in the traditional production model of the pharmaceutical industry with the inclusion of technologies beyond traditional automation. The primary goal is to achieve more cost-efficient drugs through the optimal incorporation of technologies such as advanced analytics. The manufacturing process of the pharmaceutical industry has different stages (mixing, drying, compacting, coating, packaging, etc..), and one of the most energy-expensive stages is the drying process. This process aims to extract the liquid content, such as water, by injecting warm and dry air into the system. This drying procedure time usually is predetermined and depends on the volume and the kind of units of a pharmaceutical product that must be dehydrated. On the other hand, the preheating phase can vary depending on various parameters, such as the operator's experience. It is, therefore, safe to assume that optimization of this process through advanced analytics is possible and can have a significant cost-reducing effect on the whole manufacturing process. Due to the high cost of the machinery involved in the drug production process, it is common practice in the pharmaceutical industry to try to maximize the useful life of these machines, which are not equipped with the latest sensors. Thus, a machine learning model using advanced analytics platforms, such as cloud computing, can be implemented to analyze potential energy consumption savings. This thesis is focused on improving the energy consumption in the preheating process of a fluid bed dryer by defining and implementing an IIOT (Industrial Internet of Things) Cloud computing platform. This architecture will host and run a machine learning algorithm based on Catboost modeling to predict when the optimum time is reached to stop the process, reduce its duration, and consequently its energy consumption. Experimental results show that it is possible to reduce the preheating process by 45% of its time duration, consequently reducing energy consumption by up to 2.8 MWh per year. / Barriga Rodríguez, R. (2023). Optimization of Fluid Bed Dryer Energy Consumption for Pharmaceutical Drug Processes through Machine Learning and Cloud Computing Technologies [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/195847