Сравнительный анализ характеристик покрытия Kollicoat® Protect с другими плёнкообразующими покрытиями

Стабильность и длительный срок хранения лекарственных препаратов являются общей целью фармацевтической разработки. Поскольку множество активных веществ чрезвычайно чувствительны к влаге, возникает необходимость принятия соответствующих мер: так, вместо применения непроницаемых и дорогостоящих упаковочных материалов, представляется целесообразным тестирование влагозащитных покрытий немедленного высвобождения.

Цель

Применение влагозащитных покрытий весьма распространено. Для получения покрытий немедленного высвобождения широко используются составы на основе поливинилового спирта [ПВС], гидроксипропилметилцеллюлозы [ГПМЦ] и Kollicoat® Protect.

Поскольку степень паропроницаемости является лишь одним из ключевых параметров, цель настоящей работы заключалась в сравнении технологических свойств влагозащитных покрытий на основе вышеупомянутых полимеров.

Материалы и методы

В Таблице 1 указаны тестируемые рецептуры; Kollicoat® Protect является сочетанием Kollicoat® IR и поливинилового спирта в отношении 6:4.

Сравнение трёх составов покрытия было проведено с точки зрения следующих параметров: динамическая вязкость, испытание на растяжение (удлинение при разрыве), степень паропроницаемости и параметры нанесения покрытия. Тестирование было проведено с использованием следующего оборудования: RheoVisco 1 (Thermo-Scientifc) для измерения вязкости; Coat-master (Erichsen Testing Equipment) для измерения покрытий; Permatran (Mocon) для анализа проникновения водяных паров; TA-XT2i HR (Stable Micro Sys-tems) для исследования текстуры; коутер AccelaCota 24” (Ma-nesty) для нанесения покрытия.

Результаты и обсуждение

Вязкость

Рецептура на основе Kollicoat® Protect обладает низкой вязкостью, как и ПВС, что позволило достигнуть высокого содержания сухого вещества в составе обеих дисперсий для нанесения покрытия.

С другой стороны, рецептура на основе ГПМЦ показала низкую текучесть. Высокие значения вязкости наблюдались даже при среднем содержании сухого вещества (Рисунок 1).

Испытание на растяжение

Поскольку паропроницаемость (ПВП) напрямую зависит от содержания нерастворимых пигментов в составе рецептуры, эластичность полимера имеет решающее значение [2].

Так ГПМЦ, образующая хрупкие плёнки, с увеличением содержания талька в рецептурах проявила ограниченную способность поглощения пигментов. В то же время Kollicoat® Protect, и в меньшей степени ПВС, позволили достигнуть более высокого содержания талька перед проявлением хрупких свойств (Рисунок 2).

Степень паропроницаемости (ПВП)

Для оценки эффективности защитного покрытия, соответствующие значения ПВП [1] были сопоставлены с проницаемостью стандартного покрытия на основе ГПМЦ. Было установлено, что добавление стеариновой кислоты значительно улучшает барьерные свойства ГПМЦ. Тем не менее значения ПВП, по сравнению с другими составами, оставались по-прежнему высокими (Рисунок 3).

Для испытания ПВП были выбраны четыре климатических режима, согласно Директиве ICH. Оценка барьерных свойств была проведена путём схематического сравнения ПВП относительно стандартного покрытия на основе ГПМЦ (Рисунок 4).

Характеристики покрытия

Оценка свойств покрытия была проведена с использованием диаграмм параметров процесса [3]. ГПМЦ образует хрупкие плёнки и добавление стеариновой кислоты в качестве усилителя барьерных свойств ещё больше увеличивает хрупкость данного полимера. Как результат, диапазон условий для осуществления процесса покрытия становится весьма ограниченным (Рисунок 7). Помимо этого, высокая вязкость значительно увеличивает длительность процесса.

В то же время, рецептуры на основе Kollicoat® Protect (Рисунок 5) и ПВС (Рисунок 6) делают возможным применение широкого диапазона параметров и сокращение времени процесса.

Заключение

Kollicoat® Protect позволяет достигнуть наиболее высокой концентрации пигментов.

Рецептуры, содержащие Kollicoat® Protect, показывают самые высокие барьерные свойства.

Рецептуры на основе Kollicoat® Protect и ПВС обеспечивают самую высокую барьерную функцию независимо от климатических условий.

Благодаря низкой вязкости, рецептуры на основе Kollicoat® Protect и ПВС могут применяться для осуществления быстрых и простых процессов нанесения покрытия даже при высоком содержании сухих веществ.

Список литературы
[1] ASTM F-1249
[2] K. Kolter; Developing an Instant Release Moisture Protective Coating Formulation based on Kollicoat® Protect as Film Forming Polymer; PBP World Meeting 2008.
[3] Th. Cech, K. Kolter, Comparison of the Coating Properties of Instant Release Film Coating Materials Using a Newly Developed Test Method – the Process-Parameter-Chart, PSWC 2007.

Авторы материала: Торстен Агнезе, Торстен Цех
Европейская фармацевтическая прикладная лаборатория BASF SE, Людвигсхафен, Германия