胶囊剂型，包括软明胶胶囊，由于其与其他给药形式相比的优势，在整个医药和营养保健品市场上继续受到越来越多的欢迎
这些好处包括提高患者的依从性和封装大多数类型的固体(颗粒，粉末)和液体填充配方(水或脂基)的能力。随着胶囊剂型使用的增加，制药业已将生产完美的软明胶输送系统作为优先事项，该系统表现出一致的质量和完整性，满足制药和营养应用的最终使用要求，并满足消费者的需求以及严格的行业法规。然而，在大多数情况下，由于软胶囊产品的动态性和制造所需的复杂技术，制造性能最佳的软胶囊是一项复杂且极具挑战性的任务。
例如，从凝胶块的制备到干燥和色带的形成，过程中的每一个关键步骤都可能带来大量的配方挑战。胶囊的整体制造需要广泛的专业知识和软凝胶制造工艺的每个阶段的知识以及所涉及的机械-由于明胶的广泛多功能性和其填充内容物的可能复杂性。软胶囊及其挑战的核心，以及促进平稳高效制造过程的基础，是具有正确特性和适当功能特性的高质量明胶。本文概述了合同开发和生产组织(CDMOs)在生产软胶囊时面临的潜在挑战，并讨论了为什么正确的明胶和工艺对克服这些问题至关重要。
其丰富的可用性和独特的功能范围是为什么明胶一直是一个重要的成分在许多制药和营养应用。这包括软胶囊，其中明胶一直是一个主要的壳辅料超过80年。事实上，如果没有明胶，胶囊的制造就不可能实现，明胶是几十年来安全且唯一的选择。
即使是现在，随着越来越多的替代成分和辅料进入市场，如改性淀粉和卡拉胶，明胶仍然提供了最好的未来解决方案，以应对制药和营养工业中现有的胶囊挑战。例如，与明胶不同，改性淀粉不属于清洁标签，因为它经历了激烈的加工。此外，与改性淀粉和卡拉胶替代品相比，明胶具有较低的凝结/熔点，因此具有优异的机械阻力和密封质量。
选择合适的具有所需特性的明胶是创造完美软胶囊的重要组成部分，并在促进高效和顺利的制造过程中发挥关键作用。
通常，任何明胶都具有溶解性、易用性和良好的机械强度。它还满足了消费者对清洁标签、天然产品和严格的法规遵从性日益增长的需求。
然而，为了满足产品治疗作用的特定需求，在大多数情况下，需要一种特殊工程的明胶，以显示所需的性质和功能，以避免软凝胶缺陷(图1)。
在对卵磷脂软凝胶配方的试验中暴露了由于不正确选择明胶和不良加工条件而可能产生的典型问题。
例如，研究结果强调了在不使用高楔温的情况下制造软凝胶时泄漏的风险，还表明具有高分子量和高粘度特性的明胶类型不太容易形成密封，导致软凝胶形状不佳，随后泄漏。测试还得出结论，在实验条件下，碱性或混合工艺的明胶软胶囊比使用酸性工艺生产的明胶泄漏更少，并且在软胶囊生产过程中优化明胶和包封楔的类型，将泄漏率从2%降低到几乎0%(数据未显示)。
如前所述，CDMO的最大优先级是最佳软件交付系统的无缺陷和安全生产。然而，实际的制造过程也可能被证明是具有挑战性的，因为它涉及复杂的阶段，包括凝胶块制备、带状形成和干燥，其中随时可能出现问题。
例如，制备具有一致配方性能和最小起泡的凝胶块对于防止生产成本增加和产品缺陷至关重要。对明胶类型、稳定性和起泡能力的深刻理解对于完全控制生产过程至关重要。例如，对于CDMOs来说，重要的是相应地调整搅拌和真空条件以匹配明胶类型，以帮助限制起泡，从而优化总体生产成本。选择正确的具有较低发泡性能的明胶将增加凝胶熔炼器中制备的凝胶质量，并将降低真空处理的成本(通过减少脱泡时间)。
同样，织带成型阶段要求极高的精度，对明胶温度、织带厚度、缝宽、填充量等都有精确的监控和控制。在这个阶段，找到正确的明胶体系的粘弹性行为对于创建完美的软胶囊带并最终确保生产效率至关重要。例如，粘度和成膜之间有很强的关系，这受到明胶加工条件的强烈影响。因此，未能评估明胶的成膜和粘度特性会导致成膜和质量差，并影响色带凝固的速度。
另一个关键阶段-干燥-是制造过程的重要组成部分;它可以防止粘稠，并有助于在保质期内将软凝胶保存在完美的状态。
广泛了解这一阶段的关键参数，包括干燥条件和动力学，以及对最终湿度水平的深刻理解，以及根据所使用的增塑剂(使用聚乙二醇制备的软凝胶与甘油或山梨醇制备的软凝胶相比)不同的干燥制度的需求是必不可少的。
对鱼油软胶囊的研究表明，在相对湿度为15%的情况下，温度/相对湿度(RH)为15°C度的组合是达到胶囊中最佳较低水分含量的最有效方法，从而防止产品在货架期内粘稠。1然而，当最终湿度水平未达到最佳时(大于11%)，粘性的风险显著增加(图2)。
然而，明胶类型对于优化工艺速度至关重要，因为凝胶的接近性、设定温度和明胶的热可逆性特征对高速封装有很大影响。
因此，选择在> - 50°C时具有高溶解性、可用性和低粘度的明胶，以及最佳的机械强度和弹性性能，以允许填充过程中的拉伸。
然而，挑战并不仅限于明胶类型和加工条件;实现最佳的API传递系统也是一项极其复杂的任务，主要是因为传递系统本身是巨大的动态的，并且根据其填充组件和应用程序而有很大差异。最终，软凝胶中活性物质的生物利用度取决于其外壳和填充物的溶解情况，以及API的抗胃药能力，以及胶囊在储存期间保护API的能力，只有在食用后才在正确的时间和位置释放它们。然而，软凝胶在其保质期内对热和湿很敏感，导致在储存期间溶质迁移、壳惰性和交联，以及可能的软不稳定性和API输送效率低。
如前所述，软凝胶的动态特性本身就是一个重大挑战。例如，构件在壳体、填料和外部环境之间的物理迁移，以及壳体和填料构件之间发生物理和化学反应，可引起不稳定、脆性、壳体柔软甚至变形。由于这些反应，胶囊会表现出不稳定性，降低效力和降低原料药抗氧化的保护，因此成为一种低效的，可能不安全的给药系统。这可以通过仔细选择明胶加工技术和外壳配方来避免。
除此之外，广泛的交联——在明胶链之间形成强烈的化学联系——会导致外壳变得坚硬且不溶，影响软凝胶在储存中的稳定性。为了克服这一问题，开发了具有正确重量分布的明胶组合物，这是交联的关键参数;因此，使用特定工程明胶类型可以避免交联和不稳定性(图3)。
显然，生产高质量、性能最佳、满足最终用途要求、消费者需求和行业法规的软胶囊对制药和营养产品来说是一项复杂的挑战，需要对软胶囊市场、复杂的技术和使用它的专业知识有深刻的理解。
罗塞罗是世界领先的明胶生产商，在生产和应用高品质明胶方面拥有125年的丰富经验。它为制药行业的CDMOs提供世界级的明胶产品和解决方案，以及软凝胶制造所需的专业知识和创新。
本文发表于9月号的万博manbetx网页版登录．
