Cápsulas

Denominamos cápsulas à toda forma farmacêutica sólida constituída de um excipiente e ativo (não necessariamente em estado sólido) contidos num invólucro duro ou mole geralmente constituído de gelatinas ou polissacarídeos naturais ou sintéticos. São produzidas de diferentes tamanhos e cores, o que facilita no reconhecimento rápido de determinados medicamentos. Seu processo de produção é relativamente fácil e sua superfície lisa facilita no processo de deglutição.

1. Cápsulas duras

As cápsulas duras são geralmente um invólucro cilindriforme formado por um corpo e uma tampa. A Figura 1 abaixo apresenta uma cápsula de completar aberta manualmente mostrando o corpo e a tampa.

Figura 1. Representação de uma cápsula dura aberta.

Como esquematizado na Figura 2, o corpo e a tampa apresentam sulcos atreláveis que permitem a trava da cápsula. Certos tipos de travas, se violadas, levam à ruptura do invólucro dificultando assim a violação da cápsula.

Figura 2. Representação do invólucro de cápsula. Sulcos na extremo superior do corpo (extremo direito do branco) e no extremo superior da tampa (próximo a parte abaulada do azul) travam a cápsula.

Como um terceiro elemento de segurança, as cápsulas após fechadas podem receber ainda uma selagem com uma “cinta” de gelatina dura, a qual também tem por finalidade proteger o ativo e minimizar os riscos de violação. Tal processo é feito com o auxílio de máquinas especiais que não são encontradas no magistrado. 

Composição e fabricação do invólucro das cápsulas

O invólucro das cápsulas é previamente fabricado com materiais biodegradáveis com diferentes propriedade de liberação do conteúdo no trato gastrointestinal. O Quadro 1 lista os principais materiais usados na indústria farmacêutica segundo Kharkwal, Bala & Katare (2013) e revisões recomendadas.

Quadro 1. Principais materiais usados na indústria farmacêutica, segundo Kharkwal, Bala & Katare (2013).

Após a obtenção do material, os invólucros (corpo e tampa, separadamente) são moldados por um processo denominado “Hot-melt Extrusion”, realizado num único equipamento capaz de derreter o material homogeneamente, desgaseificar e forçar a passagem da massa derretida em um molde. O processo de extrusão em si é dinâmico, e cada máquina é capaz de produzir entre 1 a 3 kg de cápsulas por hora (Maniruzzaman, 2012). O vídeo abaixo apresenta o funcionamento de uma extrusora usada na fabricação de cápsulas para medicamentos.

Vídeo sobre o funcionamento de uma extrusora usada na fabricação de cápsulas para medicamentos.

As cápsulas podem ainda serem transparentes, foscas incolores ou coloridas artificialmente, facilitando a identificação do medicamento ou mesmo com finalidades estéticas e de marketing, à exemplo, cápsulas com conteúdos líquidos não aquosos ou fitoterápicos como pó seco de Ginkgo biloba geralmente apresentam-se como cápsulas transparentes como mostra a Figura 3 abaixo.

Figura 3. Cápsulas transparentes de fitoterápico e cápsula transparente com conteúdo líquido (especificar depois). Disponível em <https://www.istockphoto.com/br/foto/branco-garrafa-na-lateral-spilling-transparente-cápsulas-na-piscina-gm147670095-6686761> e <https://pt.dreamstime.com/foto-de-stock-cápsula-l%C3%ADquida-do-gel-do-ouro-da-vitamina-d-image98610935>.

Preparo das cápsulas

Como apresentado anteriormente, as cápsulas são fabricadas em oito tamanhos padrões, porém podem ser preenchidas com as mais diversas formulações.

Na preparação de cápsulas há dois postulados que devem ser seguidos como regra:

1. As cápsulas raramente são completamente preenchidas apenas com o princípio ativo por uma razão muito simples; com uma série limitada de volumes de cápsulas e com uma diversidade muito grande de formulações, a coincidência entre o volume da cápsula e o volume do ativo é improvável;

2. As cápsulas raramente são preenchidas incompletamente.Também por uma razão muito simples; o enchimento das cápsulas é feito com “precisão volumétrica” usando a cápsula como o próprio “instrumento” de medida de volume fixo.

Comentários dos autores: “É de fato um tanto estranho pensar que a quantidade do ativo por cápsula especificado no rótulo nunca é pesado por cápsula.”

Portanto numa situação ideal, o ativo é misturado homogeneamente com uma quantidade calculada de excipientes de tal modo que, ao preenchermos todo o volume da cápsula com a mistura, tenhamos a quantidade exata de ativo que foi previamente definida para cada cápsula.

Tamanhos

As cápsulas são fabricadas em 8 (oito) tamanhos padronizados (Figura 4), e seguem uma numeração específica e universal inversamente proporcional ao volume (Pinheiro, 2008), como mostra a figura abaixo.

Figura 4. Tamanhos padrões de cápsulas

 Encontrando o tamanho da cápsula

Para saber qual tamanho de cápsula usar deve-se primeiro saber qual será o volume ocupado pelo ativo. Para tanto emprega-se a técnica da densidade aparente.

No cálculo da densidade aparente pesa-se toda a massa de ativo necessária para a formulação. Esta é toda transferida para uma proveta, compactando-se levemente o ativo na proveta (com algumas batidas leves na bancada apenas) e mede-se o volume obtido.

A densidade aparente (em mg/ml) será a razão de massa do ativo adicionado à proveta (em mg) pelo volume ocupado pelo ativo na proveta (em ml).

Comentários dos autores: “Denominamos densidade ‘aparente’ dado que esta é uma densidade média, segundo a físico-química, uma propriedade extensiva não aditiva, dado que a medida foi obtida para um sistema (a priori) heterogêneo (dada a presença de ar entre os grânulos de cristais do ativo). Se o sistema fosse declaradamente homogêneo (como um único, íntegro e perfeito cristal de um dos ativos) e a medida obtida fosse válida para todos os pontos do sistema poderíamos chamar a medida de densidade propriamente dita, uma propriedade intensiva.”

Calculada a densidade aparente, ela pode ser usada para encontrar o volume da cápsula num nomograma, que relaciona a densidade aparente, a massa por comprimido e o tamanho ideal da cápsula (ver Figura 5).

Figura 5. Nomograma entre Tamanhos padrões de cápsulas e a densidade aparente

Como já mencionado, o volume da cápsula sempre será maior que ocupado apenas pelo ativo. A diferença portanto deve ser compensada pelo excipiente, multiplicando a diferença de volume por cápsula pelo número de cápsulas. O excipiente pode ser medido volumetricamente e adicionado ao ativo, misturando-se homogeneamente.

Excipientes mais usados

Os excipientes devem, segundo Paludetti (2010), “permitir uma correta liberação, proporcionar uma cápsula com uniformidade de peso e teor e garantir a estabilidade da preparação durante todo o prazo de validade”.

Para tanto, são usados lactose, celulose microcristalina, amido, lauril sulfato de sódio, aerosil, estearato de magnésio (Nascimento, Chiari-Andréo & Pilon, 2015) e outros.

Em alguns casos o excipiente é um desintegrante, isto é, tem a função de induzir a rápida ruptura do invólucro, à exemplo, AcDiSol, Primojel, Polyplasdone-XL 10 e amido de milho (Botzolakis & Augsburger, 1988).

Enchimento das cápsulas

Em posse da mistura homogênea de excipiente e ativo, esta é transferida as cápsulas, enchendo-as completamente. Para isso são usados dispositivos denominados encapsuladoras que podem ser manuais, semiautomáticas ou automáticas, como apresentado pelos vídeos abaixo:

Vídeo sobre o enchimento manual de cápsulas

Vídeo sobre o funcionamento de uma encapsuladora semi automática

Vídeo sobre o funcionamento de uma encapsuladora automática industrial

2. Cápsulas moles

As cápsulas moles são formadas por uma película flexível hermeticamente lacrada denominada casca ou envoltório, sendo que o seu líquido interior é chamado de conteúdo, carga, massa ou recheio. Elas são usadas para o acondicionamento primário de substâncias não aquosas.

O processo de obtenção de cápsulas moles é feita da seguinte maneira:

1. O reator produz uma massa aquosa de gelatina formulada com gelatina especial, plastificantes, corantes, conservantes que irão formar o envoltório das cápsulas. Essa gelatina é mantida em estado de gel fluido através de dispositivos termostatados na faixa de 50੦C de temperatura. Esse gel é espalhado, através de dispositivos próprios chamados de caixas de distribuição (boxes), na superfície de dois cilindros refrigerados independentes que giram em velocidade bem lenta. 
2. A espessura da camada de gel depositada na superfície do cilindro é controlada pela regulagem dos boxes e irá determinar a espessura da casca seca do produto final. 
3. A camada de gel quente em contato com a superfície gelada do cilindro adquire resistência mecânica e forma um filme com característica bioplásticas. 
4. O filme formado em cada um dos cilindros é tracionado por um conjunto de eixos giratórios onde recebem camada de óleo vegetal volátil em cada um de seus lados, permitindo que sigam para a superfície das matrizes formatadoras. 
5. Essas matrizes cilíndricas são em número de duas e giram em sentido contrário prensando os dois filmes em suas cavidades internas, ao mesmo tempo que promove o corte das cápsulas de acordo com a geometria estabelecida em seu formato. 
6. Entre as duas matrizes giratórias existe um dispositivo teflonado chamado de cunha. Essa cunha é aquecida através de resistência elétrica e possui furos internos por onde o produto é injetado nas cavidades. 
7. Uma bomba trabalhando de maneira sincronizada com as matrizes dosa e faz a injeção do conteúdo no momento exato de sua selagem. 
8. As cápsulas assim formadas são destacadas do restante do filme e vão para uma esteira coletora seguindo para as etapas posteriores de secagem. 
9. O filme restante recortado das cápsulas é chamado de rede e pode voltar ao inicio do processo e incorporados às novas preparações de gelatinas. 
10. As cápsulas passam por processo de secagem a frio através de circulação de ar desumidificado. 
11. Uma vez secas as cápsulas, elas adquirem sua forma final e se constituem no produto final.

As cápsulas moles são usadas no Advil (ibuprofeno), Adalat (nifedipino), Depakene (ácido valpróico), Capoten (captopril), Sandimmun (ciclosporina), entre outros.

3. Vantagens e desvantagens das cápsulas (duras e moles)

Vantagens

O processo de manipulação e fabricação de cápsulas é considerado um dos mais simples, práticos e baratos dentre as formas farmacêuticas sólidas, exigindo baixa complexidade na escolha dos excipientes, na transferência de massa e, diferentemente dos comprimidos, não exige um processo de compressão, sendo uma barreira a menos na escolha e preparo dos cristais do ativo e dos excipientes;

Permite o uso de grânulos de liberação prolongada, encerramento de formulações semissólidas e pós;

Fácil deglutição (se comparado com os comprimidos) dada a superfície lisa do invólucro gelatinoso ou polissacarídico;

Dissimula odores, cores e sabores desagradáveis, que em comprimidos apenas seriam possíveis com processos de revestimento que encarecem o produto;

Fácil transporte pelo usuário aumentando a adesão.

Desvantagens

1. Não podem ser fracionados (havendo com únicas exceções o Floratil e o Alenia); 
2. Podem se aderir ao estômago causando irritação gástrica; 
3. Dificuldade de deglutição se comparado aos efervescentes e líquidos; 
4. São completamente incompatíveis com ativos higroscópicos.

Referências

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