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DESU® Analyse de sélection du MCC basée sur différents procédés de séchage
La cellulose microcristalline (MCC), un excipient de qualité pharmaceutique conforme aux normes NF/USP/EP/JP, est l'un des ingrédients les plus fréquemment utilisés dans les formes posologiques orales solides. Son procédé de production a un impact significatif sur la qualité du produit. Actuellement, deux principaux procédés de séchage sont utilisés industriellement pour la production de MCC : la pulvérisation et le séchage flash. La pulvérisation consiste à atomiser la suspension de MCC puis à la sécher rapidement par un flux d'air chaud, ce qui permet d'obtenir des particules sphériques ou quasi sphériques. Le séchage flash, quant à lui, combine la pulvérisation mécanique et le séchage par flux d'air, ce qui permet d'obtenir des particules fibreuses. Chaque procédé présente ses propres caractéristiques et convient à différentes formulations.
La production chinoise moderne de MCC a considérablement progressé : les produits séchés par atomisation offrent une bonne fluidité, une granulométrie uniforme et une grande homogénéité d’un lot à l’autre, tandis que les produits séchés par flash se compactent mieux dans certaines conditions. En tant que fournisseur de technologies de séchage par atomisation, DESU de Westpoint® aide les entreprises de formulation à comprendre les produits issus de différents procédés et à faire des choix en conséquence.
Cette étude analyse les différences de performance entre les DESU® Cet article compare systématiquement les performances de la cellulose microcristalline (procédé de séchage par pulvérisation) et d'une marque chinoise (procédé de séchage instantané) en termes d'indicateurs physico-chimiques, de caractéristiques de la poudre et d'applications de formulation, en examinant les scénarios d'application des deux procédés et en fournissant une base scientifique pour le choix de la MCC par les entreprises de formulation.
Conformément à la Pharmacopée chinoise, édition 2025, partie IV, Règles générales, le pH, le degré de polymérisation, la perte à la dessiccation, le résidu après calcination, la masse volumique apparente et la granulométrie ont été déterminés. Un analyseur de caractéristiques complètes des poudres a été utilisé pour mesurer la masse volumique apparente, la masse volumique tassée et l'angle de talus naturel ; l'indice de Carr et le rapport de Hausner ont ensuite été calculés.
Différentes sources de MCC ont été mélangées à 1 % de stéarate de magnésium et comprimées directement à quatre gradients de pression : 3,0, 5,0, 8,0 et 12,0 kN. La variation de poids des comprimés, leur dureté, leur friabilité et leur temps de désintégration ont été mesurés.
Les comprimés de bésilate d'amlodipine (procédé de compression directe) ont été sélectionnés comme formulations modèles pour comparer les performances d'application de différentes sources de MCC dans des formulations typiques.
Procédé de séchage par pulvérisation : La suspension de MCC est dispersée en fines gouttelettes par un atomiseur puis séchée rapidement dans un flux d'air chaud, généralement en moins de cinq secondes. Ce procédé permet d'obtenir des particules sphériques ou quasi sphériques présentant un historique thermique uniforme, une bonne fluidité et une distribution granulométrique étroite. Les produits obtenus par atomisation offrent d'excellentes performances en compression à grande vitesse et en granulation humide, ce qui en fait le choix privilégié pour les formulations haut de gamme.
Procédé de séchage instantané : Après pulvérisation mécanique, la suspension de MCC est introduite dans la chambre de séchage et séchée par un disperseur rotatif à grande vitesse alimenté en air chaud. Ce procédé produit des particules fibreuses à forte élasticité, offrant une meilleure compactibilité à basse pression. Cependant, les produits séchés instantanément présentent une fluidité moindre, une désintégration moins efficace à haute dureté et une masse volumique apparente plus élevée, ce qui limite leurs applications.
Le tableau 1 compare les deux échantillons de MCC. DESU® La cellulose microcristalline PH-102 (séchée par pulvérisation) a un degré de polymérisation de 266-278, dans la plage idéale ; la marque chinoise (séchée instantanément) est de 245-255, légèrement inférieur, reflétant le cisaillement mécanique plus fort du séchage instantané.
Tableau 1 Comparaison des indicateurs physico-chimiques du MCC provenant de différentes sources
| Élément de test | DESU® MCC PH-102 (Séché par pulvérisation) | Marque chinoise (Séchage instantané) | Explication de la différence |
| Degré de polymérisation | 266-278 | 245-255 | Le procédé flash a une action mécanique plus forte |
| Perte au séchage (%) | 3,0-3,5 | 2,8-3,2 | Les deux se situent dans la plage standard. |
| Masse volumique apparente (g/ml) | 0,31-0,33 | 0,35-0,38 | Le procédé flash présente une densité apparente légèrement supérieure. |
| D50 (μm) | 100-110 | 95-105 | Les deux se situent dans la plage standard. |
Le tableau 2 présente les données de caractérisation de la poudre de deux échantillons de MCC.
Tableau 2 Données de caractérisation de la poudre de MCC provenant de différentes sources
| Élément de test | DESU® MCC PH-102 (Séché par pulvérisation) | Marque chinoise (Séchage instantané) | Norme d'évaluation |
| Indice de Carr (%) | 22,5 | 25,8 | <35% c'est bien |
| Rapport de Hausner | 1,29 | 1,35 | <1,5 est bien |
| Angle de repos (°) | 35.2 | 38,5 | <40° c'est bien |
La caractérisation de la poudre montre que DESU® Le MCC PH-102 (séché par atomisation) présente une meilleure fluidité que la marque chinoise (séché instantanément). DESU® Le MCC PH-102 présente un indice de Carr de 22,5 %, un rapport de Hausner de 1,29 et un angle de repos de 35,2°, tous excellents ; la marque chinoise présente 25,8 %, 1,35 et 38,5°, répondant aux exigences générales avec un débit relativement plus faible.
La moindre fluidité des produits séchés par évaporation instantanée est due à leur morphologie fibreuse, qui peut offrir des avantages en termes de compressibilité à basse pression, mais entraîner une instabilité d'alimentation au-delà de 30 000 comprimés par heure. En revanche, les particules sphériques des produits séchés par atomisation conservent une bonne fluidité à différentes vitesses de compression.
En termes de masse volumique apparente, la marque chinoise (0,35-0,38 g/ml) est légèrement supérieure à celle du DESU® MCC PH-102 (0,31-0,33 g/ml). Une masse volumique apparente plus élevée peut affecter l'homogénéité du mélange dans certaines formulations spécifiques, notamment pour les principes actifs à faible densité, nécessitant un ajustement approprié des paramètres de fabrication.
En compression directe (figure 1), les deux échantillons présentaient une compressibilité différente. À basse pression (3-5 kN), l'échantillon de marque chinoise (séché instantanément) affichait une dureté légèrement supérieure en raison de l'enchevêtrement mécanique de ses particules fibreuses ; au-delà de 8-12 kN, la différence s'atténuait.
Figure 1 Relation entre la pression de compression principale et la dureté du comprimé
Les deux échantillons présentaient une différence marquée en termes de désintégration (Figure 2). À faible dureté (60-80 N), les deux se sont désintégrés en 10 à 15 minutes, conformément aux exigences ; à dureté élevée (> 100 N), l’échantillon de marque chinoise a nécessité 30 à 45 minutes, dépassant ainsi la limite de 15 minutes fixée par la pharmacopée, tandis que l’échantillon DESU® La cellulose microcristalline est restée dans la plage idéale de 15 à 25 minutes.
Figure 2 Relation entre le temps de désintégration et la dureté du comprimé
Les produits séchés instantanément sont donc mieux adaptés aux formulations à faible dureté (<100 N), tandis que les produits séchés par pulvérisation offrent une désintégration stable et une applicabilité plus large sur différents niveaux de dureté.
Scénarios d'application du procédé de séchage par pulvérisation:
Scénarios d'application du procédé de séchage instantané:
Dans l'étude sur les comprimés d'amlodipine bésilate (compression directe), les deux échantillons de MCC ont satisfait aux exigences de qualité à une dureté moyenne (60-80 N). La figure 3 présente les courbes de dissolution. Les deux types de comprimés ont présenté une dissolution similaire (f2 > 50), avec une dissolution cumulée supérieure à 80 % à 30 minutes, conformément aux normes.
Figure 3 Courbes de dissolution des comprimés de bésilate d'amlodipine dans des conditions de dureté moyenne
Cependant, sous une dureté élevée (>100 N), les différences étaient significatives. La figure 4 présente les courbes de dissolution à dureté élevée. Comprimés préparés avec DESU® Le MCC PH-102 a présenté une dissolution normale, avec une libération cumulée supérieure à 80 % en 30 minutes ; les comprimés du produit chinois (séchés instantanément) ont montré une dissolution nettement retardée, d’environ 75 % en 30 minutes et n’atteignant plus de 80 % qu’en 45 minutes. Ceci concorde avec les données de désintégration, confirmant les limites des produits séchés instantanément à haute dureté.
Figure 4 Courbes de dissolution des comprimés de bésilate d'amlodipine dans des conditions de dureté élevée
Recommandations de sélection:
Les entreprises de formulation doivent prendre en compte de manière exhaustive les caractéristiques de la formulation et les exigences du processus lors du choix du MCC :
(1) Scénarios où le procédé de séchage par pulvérisation est privilégié:
(2) Scénarios dans lesquels le procédé de séchage instantané peut être envisagé:
(3) Recommandations générales:
Le procédé de séchage par atomisation offre des performances supérieures et plus étendues et est privilégié dans la plupart des formulations. Les produits séchés instantanément ont une applicabilité limitée car leur désintégration diminue avec la dureté ; les exigences spécifiques doivent être pleinement évaluées avant le choix.
Cette étude a analysé, par une comparaison systématique, les performances de DESU.® Cellulose microcristalline issue de procédés de séchage par atomisation et de séchage instantané. Principales conclusions :
(1)Différences de processus : Les produits séchés par atomisation présentent une bonne fluidité, une désintégration stable et une grande homogénéité d'un lot à l'autre, avec une large applicabilité ; les produits séchés instantanément se compactent mieux à basse pression mais se désintègrent mal à haute dureté, ce qui limite leur utilisation.
(2)Scénarios applicables : Le séchage par pulvérisation convient à de nombreux scénarios : compression à grande vitesse, dureté élevée et formulations de granulation humide ; le séchage instantané est limité à la basse pression, à la dureté moyenne et à la compression à faible vitesse.
(3) Recommandations de sélection: Les nombreux avantages du procédé de séchage par pulvérisation en termes de performances en font le choix privilégié pour la plupart des formulations ; les produits séchés instantanément peuvent être utilisés pour des applications spécifiques, mais les risques de désintégration doivent être pleinement évalués, ce qui évite leur utilisation dans des formulations à haute dureté.
En résumé, les entreprises de formulation doivent sélectionner les types de MCC appropriés en fonction des exigences spécifiques de chaque formulation. Pour les entreprises de formulation qui s'approvisionnent en cellulose microcristalline, le DESU séché par atomisation est recommandé.® La cellulose microcristalline — un excipient de qualité pharmaceutique, conforme aux normes NF/USP/EP/JP, fourni en vrac par un fabricant chinois de confiance — constitue un choix fiable pour la plupart des formes posologiques orales solides.
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