Diferença entre dureza e friabilidade de comprimidos

Transformar uma mistura de pós brutos em uma forma farmacêutica final que permaneça intacta é um desafio de engenharia significativo. Na Torontech, acreditamos que produzir um comprimido que não se degrade em pó inutilizável antes de chegar ao frasco é praticamente uma arte.

Analisamos linhas de produção suficientes para saber que testar a friabilidade e a dureza dos comprimidos vai muito além de uma simples lista de verificação de conformidade. É o fator determinante entre um produto impecável e uma dor de cabeça na fabricação. Mas a realidade é a seguinte: você não precisa esgotar seu orçamento de capital para obter os dados precisos de que precisa.

Definindo a dureza do comprimido

Tecnicamente, a indústria denomina isso de força de ruptura ou resistência à compressão. Nós preferimos chamar de limite estrutural. A dureza do comprimido mede exatamente quanta força é necessária para fraturar um comprimido em todo o seu diâmetro.

Consideramos isso um delicado equilíbrio. É uma propriedade relativa, o que significa que você precisa de uma forma farmacêutica suficientemente resistente para suportar o impacto mecânico da fabricação, embalagem e transporte. 

Leia mais: Testador de dureza de comprimidos: O guia completo

No entanto, devemos ter cuidado: se o comprimido for muito denso, pode não se dissolver adequadamente no organismo do paciente. Encontrar a faixa ideal em que o comprimido seja durável, mas ainda biodisponível? Esse é o objetivo final de qualquer cientista de formulação (Osei-Yeboah & Sun, 2015; Paul & Sun, 2017).

Os fatores que influenciam essas propriedades incluem o tipo de excipiente, a força de compressão e a concentração do lubrificante. Estudos indicam que, embora o aumento da força de compressão geralmente aumente a dureza, o uso excessivo de lubrificantes para reduzir a força de ejeção pode afetar negativamente a dureza (Kittipongpatana et al., 2024; Monton et al., 2023).

Considere esta comparação prática:

Opte por um suplemento mastigável de vitamina C em vez de um analgésico de liberação lenta. Se o comprimido mastigável for comprimido até ficar extremamente duro, o fabricante corre o risco de lascar um dente, o que representa um grande problema de responsabilidade civil. 

Por outro lado, se o analgésico de liberação lenta for muito mole, ele se desintegra imediatamente ao chegar ao estômago, liberando toda a dose de uma só vez, em vez de ao longo de doze horas. Nós ajudamos você a distinguir entre esses dois extremos críticos.

Definindo a friabilidade dos comprimidos

Em seguida, temos a friabilidade. Isso se refere à tendência dos comprimidos de lascar, esfarelar ou quebrar durante o manuseio e o transporte, geralmente expressa como uma porcentagem de perda de peso após o tamboreamento (Osei-Yeboah & Sun, 2015; Seitz & Flessland, 1965). Ao contrário da dureza, que verifica a resistência da ligação interna, a friabilidade avalia a durabilidade da superfície.

Chamamos a alta friabilidade de "efeito de pó". Se seus comprimidos apresentarem essa característica, eles perderão massa e ficarão com uma aparência inaceitável — com marcas de desgaste e irregularidades — quando chegarem à máquina de revestimento. Em nossa opinião, rejeitar um lote devido a simples defeitos estéticos é uma das perdas mais evitáveis ​​na produção farmacêutica.

A diferença entre a dureza e a friabilidade de um comprimido.

É um equívoco comum, mas existe uma diferença substancial entre a dureza e a friabilidade das formulações de comprimidos. 

Conforme estabelecido na pesquisa farmacêutica, a dureza mede a resistência ao esmagamento sob força, enquanto a friabilidade avalia a tendência a lascar ou esfarelar (Osei-Yeboah & Sun, 2015; Seitz & Flessland, 1965). Um comprimido pode ser extremamente duro — exigindo força significativa para ser esmagado — e, ainda assim, surpreendentemente quebradiço. Ele pode resistir ao teste de pressão, mas falhar no teste de tombamento.

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Um cenário comum na indústria:

Imagine um lote de comprimidos revestidos que registra uma resistência à compressão de 20 kp. Você poderia presumir que eles são indestrutíveis. No entanto, se você realizar o teste de tamboreamento, esses mesmos comprimidos podem perder mais de 2% de sua massa — o dobro do limite aceitável. O núcleo estava duro, mas as bordas estavam quebradiças e ressecadas. Sem realizar ambos os testes, esse lote provavelmente seria enviado e reprovado na inspeção de chegada.

Isso esclarece por que os dois testes devem ser vistos de forma diferente:

• Tipo de tensão: A dureza resiste à força compressiva (esmagamento). A friabilidade resiste ao choque abrasivo (tombamento e fricção).
• Modo de Falha: O teste de dureza identifica o ponto de fratura estrutural total. O teste de friabilidade identifica a erosão superficial e a perda de massa.
   

Análise comparativa

Tecnologias para testar a friabilidade e a dureza de comprimidos

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Para medir essas propriedades físicas com precisão, você precisa de equipamentos confiáveis. As tecnologias para testar essas propriedades incluem o teste de quebra diametral para dureza e o teste de friabilidade farmacopeica usando um aparelho de tambor rotativo (Osei-Yeboah & Sun, 2015).

No entanto, discordamos da tendência atual do mercado: existe uma noção generalizada de que "alto custo" equivale a "desempenho superior". Argumentamos que, muitas vezes, você está simplesmente pagando pelo legado da marca. Na Torontech, optamos por operar de forma diferente quando se trata de testar a friabilidade e a dureza dos comprimidos.

1. Teste de dureza do comprimido

Os métodos tradicionais de teste de dureza frequentemente envolviam medidores manuais, o que introduzia erros do usuário. Os protocolos modernos exigem a medição simultânea de dureza, espessura, diâmetro e peso para construir um perfil físico completo.

Para uma análise completa, nosso Série TAB-5 Foi projetado para medir até cinco parâmetros em uma sequência automatizada, embora também ofereçamos modelos simplificados para laboratórios que precisam apenas de dados de espessura e dureza de forma eficiente.

Reconhecemos também que nem todos os testes são realizados no laboratório central. Se a sua equipe de controle de qualidade precisar se deslocar pelas instalações para realizar verificações pontuais, oferecemos o serviço de coleta e entrega de dados. Testador portátil de dureza para tablets Isso elimina a necessidade de transportar amostras de um lado para o outro. 

Para necessidades específicas, como o teste de cápsulas de gelatina, que requer uma abordagem completamente diferente, recomendamos o Auto PharmaCheck.

Artigo relacionado: Dureza dos comprimidos: como medir, calcular e controlar.

2. Teste de friabilidade do comprimido

A friabilidade é verificada usando um tambor rotativo (o friabilômetro Roche). Avanços recentes permitem métodos de friabilidade mais rápidos, que apresentam boa correlação com os testes padrão e possibilitam um desenvolvimento de formulações mais ágil (Paul & Sun, 2017).

Em nossa opinião, a consistência neste teste é inegociável. Os testes padrão normalmente exigem uma configuração de tambor duplo para eficiência, que é o padrão para nossos testadores de friabilidadePara laboratórios que exigem integração de dados perfeita para evitar erros de transcrição manual, oferecemos variantes com interfaces diretas para balanças.

Além disso, para departamentos de P&D que precisam testar formulações sob diferentes velocidades, o ToronFRITUS Oferece controle de velocidade variável. Atendemos até mesmo formulações específicas; se você trabalha com grânulos em vez de comprimidos, nosso ToronFRI-G1 é projetado especificamente para esse propósito.

Requisitos: Normas USP e EP

No mercado norte-americano, o cumprimento das regulamentações é obrigatório. Os padrões de dureza e friabilidade dos comprimidos geralmente exigem que a friabilidade seja inferior a 1% de perda de peso e que os valores de dureza garantam a integridade mecânica sem comprometer a desintegração (Koirala et al., 2021; Alemu et al., 2024).

USP <1217> para Força de Ruptura

Esta norma exige controles rigorosos sobre a mecânica do teste. Ela especifica que as placas utilizadas para esmagar o comprimido devem ser perfeitamente polidas e paralelas para garantir uma distribuição uniforme da pressão. Além disso, a taxa de carregamento — a velocidade com que a mandíbula se fecha — deve ser constante. Velocidades variáveis ​​produzem dados variáveis, o que consideramos inaceitável para o controle de qualidade.

USP <1216> para friabilidade de comprimidos

Este capítulo descreve a geometria exata do tambor e a velocidade de rotação necessária para validar o teste. Normalmente, essa velocidade é definida em 25 rpm por um período de quatro minutos. Se o seu equipamento não conseguir manter essa rotação constante, a altura de queda por gravidade se altera, invalidando o teste de resistência.

Se o seu equipamento for impreciso e não atender a esses padrões de engenharia, seus dados serão inutilizáveis ​​durante uma auditoria. Projetamos instrumentos como a Série TAB e a linha ToronFRI para atender rigorosamente a esses padrões norte-americanos e europeus, garantindo que você enfrente as inspeções com confiança.

Solução de problemas de defeitos: Revestimento e laminação

Um dos aspectos mais valiosos da análise da dureza e friabilidade de comprimidos é a capacidade de diagnosticar erros de produção precocemente. Aconselhamos nossos clientes a olhar além do simples resultado de "aprovado/reprovado" e a identificar como o comprimido falha.

Detecção de problemas de limitação

O fenômeno de "capping" é definido como a separação parcial ou completa da coroa superior ou inferior do comprimido em relação ao corpo principal (Seitz & Flessland, 1965). Em nossa experiência, isso quase sempre indica a presença de ar aprisionado no leito de pó durante a compressão principal, ou um punção que está saindo da matriz muito rapidamente.

Exemplo prático: Se um operador notar um tamponamento severo durante um teste, uma rápida olhada nas linhas de fratura geralmente revela o problema. Frequentemente, isso indica que o tempo de permanência da pressão foi muito curto. Ajustando ligeiramente a força de pré-compressão, o defeito de tamponamento normalmente desaparece.

Reconhecendo a Laminação

A laminação é um processo ligeiramente diferente e, muitas vezes, mais problemático. 

Trata-se da divisão do comprimido em camadas horizontais distintas, frequentemente causada por formulação inadequada ou parâmetros de compressão incorretos (Seitz & Flessland, 1965). Se o seu testador de dureza detectar padrões de fratura inconsistentes ou se o seu testador de friabilidade revelar estratificação excessiva, trata-se de um indicador claro da necessidade de ajustar a formulação do aglutinante ou a força de pré-compressão.

Equipamentos confiáveis ​​identificam essas causas principais antes do início da produção em larga escala, economizando recursos significativos.

Fortaleça seu Quality Control com Torontech

Equilibrar requisitos regulatórios rigorosos com um orçamento controlado é um desafio para qualquer fabricante. Entendemos a situação. Você precisa de resultados precisos, repetíveis e defensáveis, mas prefere não pagar por uma marca com preço inflacionado.

Na Torontech, focamos em soluções eficientes que respeitam o seu capital. Dedicamo-nos a fornecer os instrumentos de que você precisa — seja para diagnosticar problemas de fechamento com a nossa Série TAB ou para garantir que seu lote atenda aos padrões da USP com as nossas unidades ToronFRI — para apoiar a produção do seu laboratório.

Referências:

• Osei-Yeboah, F. e Sun, C. (2015). Validação e aplicações de um método acelerado de friabilidade de comprimidos. Revista internacional de produtos farmacêuticos, 484 1-2, 146-55. 

• Paul, S., e Sun, C. (2017). Dependência da friabilidade nas propriedades mecânicas dos comprimidos e uma abordagem preditiva para misturas binárias. Pesquisa Farmacêutica, 34, 2901-2909. 

• Kittipongpatana, O., Trisopon, K., Wattanaarsakit, P., & Kittipongpatana, N. (2024). Utilização e avaliação do farelo de arroz e da cera de farelo de arroz como lubrificante para comprimidos. Farmacêutica, 16. 

• Seitz, J., & Flessland, G. (1965). Avaliação das propriedades físicas de comprimidos. I. Dureza e friabilidade dos comprimidos. Revista de ciências farmacêuticas, 54 9, 1353-7.  

• Koirala, S., Nepal, P., Ghimire, G., Basnet, R., Rawat, I., Dahal, A., Pandey, J., & Parajuli-Baral, K. (2021). Formulação e avaliação de comprimidos bucais mucoadesivos de aceclofenaco. Heliyon, 7.  

• Monton, C., Wunnakup, T., Suksaeree, J., Charoenchai, L., & Chankana, N. (2023). Impacto da força de compressão, croscarmelose sódica e celulose microcristalina nas propriedades de comprimidos de extrato de pimenta-do-reino preta com base na abordagem de planejamento de experimentos. Scientia Pharmaceutica.  

• Alemu, A., Tegegne, A. e Getaw, N. (2024). Avaliação de sete marcas diferentes de comprimidos de cloridrato de metformina disponíveis no mercado na cidade de Gondar, Etiópia. Medicamentos, cuidados de saúde e segurança do paciente, 16, 19 - 28.