Co-processing MCC i skrobi może przyspieszać rozpad tabletek

Nie tylko rodzaj i ilość substancji rozpadającej, ale również sposób jej rozmieszczenia w strukturze granulatu może mieć istotny wpływ na zachowanie tabletki. W badaniu opublikowanym 8 września 2026 r. w „AAPS PharmSciTech” oceniono układ mikrokrystalicznej celulozy (MCC) i skrobi poddawanych wspólnemu zagęszczaniu metodą sluggingu. Wyniki pokazują, że odpowiednio zaprojektowany co-processing może znacząco skracać czas rozpadu tabletek w trudnej, słabo rozpadającej się matrycy.

Badacze wykorzystali MCC i skrobię ryżową lub kukurydzianą w stosunku 4:1. Mieszaniny zagęszczano przy różnych ciśnieniach, a następnie stosowano jako dezintegrant w tabletkach zawierających fosforan wapnia dwuzasadowy, czyli wypełniacz o słabej naturalnej zdolności do rozpadu. Dzięki temu można było wyraźniej ocenić rzeczywisty wpływ układu MCC–skrobia.

Liczy się nie tylko skład, ale także struktura granulatu

Przy niskim ciśnieniu sluggingu granulaty pozostawały stosunkowo luźne, a tabletki nie rozpadały się w 15-minutowym oknie badania. Wraz ze wzrostem ciśnienia rosła gęstość granulatu i poprawiała się skuteczność dezintegracji. Najwyraźniejszy efekt obserwowano przy ciśnieniach 145–190 MPa i odpowiednio wysokim udziale układu MCC–skrobia.

Kluczowe było jednak porównanie materiałów o takim samym składzie, lecz przygotowanych w inny sposób. Tabletki zawierające MCC i skrobię zagęszczane wspólnie rozpadały się szybciej niż formulacje, w których oba składniki zagęszczano osobno, a dopiero później mieszano.

Dla skrobi ryżowej średni czas rozpadu wynosił około 1,5 minuty dla materiału współprzetworzonego wobec około 3,9 minuty dla mieszaniny oddzielnie zagęszczonych składników. W przypadku skrobi kukurydzianej wartości wynosiły odpowiednio około 1,1 oraz 2,1 minuty. Jednocześnie wytrzymałość mechaniczna porównywanych tabletek pozostawała na zbliżonym poziomie.

Wicking MCC i pęcznienie skrobi działają wspólnie

Wyjaśnienie wyniku jest istotne z technologicznego punktu widzenia. MCC ułatwia transport cieczy do wnętrza struktury dzięki zjawisku kapilarnemu, ale sama nie generuje tak silnego pęcznienia jak skrobia. Skrobia może natomiast wytwarzać siłę potrzebną do rozerwania matrycy tabletki, lecz jej działanie zależy od szybkiego zwilżenia. Wspólne zagęszczanie obu materiałów prowadzi do powstania granulek, w których te dwie funkcje są zlokalizowane bardzo blisko siebie. MCC ułatwia wnikanie wody, a skrobia pęcznieje wewnątrz zwartej struktury. Przy odpowiedniej densyfikacji pozostaje mniej wolnej przestrzeni, która mogłaby przejąć wzrost objętości skrobi, dlatego siła pęcznienia skuteczniej oddziałuje na otaczającą matrycę tabletki. Badanie pokazuje zatem, że funkcjonalność substancji pomocniczych nie wynika wyłącznie z ich składu chemicznego i stężenia. Znaczenie ma także mikrostruktura oraz sposób fizycznego połączenia składników jeszcze przed tabletkowaniem.

Co wynik oznacza dla R&D?

Co-processing substancji pomocniczych jest już wykorzystywany m.in. do poprawy płynności, kompresowalności czy właściwości wiążących. Omawiana praca pokazuje, że podobne podejście może służyć do projektowania funkcji dezintegrantu. Może to być interesujące szczególnie w formulacjach, w których wysoki udział klasycznej skrobi jest niekorzystny dla płynności mieszaniny lub właściwości mechanicznych tabletki. Autorzy wskazują, że naturalna skrobia jako dezintegrant często wymaga stosunkowo wysokich stężeń, co może utrudniać bezpośrednie tabletkowanie. Wyników nie należy jednak bezpośrednio przenosić na każdą formulację. Badanie przeprowadzono w modelowej matrycy z fosforanem wapnia, a zachowanie układu może być inne przy zastosowaniu konkretnego API, innych wypełniaczy, środków poślizgowych czy parametrów kompresji. Praca miała charakter proof-of-concept, dlatego kolejnym etapem byłaby m.in. ocena zachowania rozwiązania w warunkach bardziej zbliżonych do przemysłowego procesu.

Dla producentów leków i suplementów w tabletkach wniosek pozostaje jednak praktyczny. Przy problemach z dezintegracją warto analizować nie tylko procentowy udział substancji rozpadającej, ale również sposób jej wprowadzenia, stopień zagęszczenia i przestrzenne rozmieszczenie w granulacie. Odpowiednie zaprojektowanie struktury materiału może pozwalać lepiej wykorzystać funkcję znanych substancji pomocniczych bez prostego zwiększania ich ilości.