Herstellung von Pellets durch Extrusion und Spheronisation : systematische Rezepturentwicklung als Grundlage für ein wissensbasiertes System
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung von Pellets mittels Extrusion und Spheronisation. Variablen der Rezepturzusammensetzung und der Verfahrensbedingungen sollten im Hinblick auf ihren Einfluss auf charakteristische Kenngrößen der hergestellten Pellets untersucht werden. Ziel dieser Untersuchungen war es, Möglichkeiten der Prognose für bestimmte Pelleteigenschaften zu entwickeln. Es konnte gezeigt werden, dass der Nutzanteil einer Pelletcharge vom zugesetzten Wasseranteil abhängt. Für binäre Mischungen aus einem Arzneistoff und dem Extrudierhilfsmittel mikrokristalline Cellulose konnten lineare Abhängigkeiten für den optimalen Wasseranteil festgestellt werden. Über substanzspezifische Konstanten für den Wasseranteil konnte eine Möglichkeit zur Berechnung der benötigten Wassermenge entwickelt werden. Auch der Pelletdurchmesser ist von der Rezepturzusammensetzung abhängig. Als Hauptkomponente wurden Avicel- und Wasseranteil identifiziert. Drei mathematische Modelle zur Prognose des mittleren Pelletdurchmessers wurden entwickelt und verglichen. Das beste Modell basiert auf der experimentellen Bestimmung einiger Stoffkonstanten. Die Rundheit der Pellets wird ebenfalls durch den Wasseranteil beeinflusst und lag bei optimalem Wasseranteil (der über den Nutzanteil definiert wird) immer im geforderten Bereich. Für die Pellet-Schüttdichte konnten keine eindeutigen Abhängigkeiten gefunden werden, bei der Pellet-Bruchfestigkeit erschwerten stark streuende Messergebnisse die Auswertung; jedoch konnte eine Prognosegleichung für die Bruchfestigkeit aufgestellt werden, die im Rahmen der Messgenauigkeit eine gute Berechnung ermöglicht. Es zeigte sich, dass die Freigabe aus diesen Matrixarzneiformen maßgeblich durch Eigenschaften des Arzneistoffs bestimmt wird. Anhand der verwendeten Substanzen wurden drei Gruppen definiert, die sich im Hinblick auf die Freisetzung unterschiedlich verhalten. Beim Vergleich der Verfahren wurde deutlich, dass zwar mit allen untersuchten Gerätekombinationen Pellets hergestellt werden können, die Anforderungen an die Rezepturzusammensetzung und die Eigenschaften der erhaltenen Pellets jedoch unterschiedlich sind. Diese Unterschiede konnten über verfahrensspezifische Korrekturfaktoren ausgeglichen werden. Die Spheronisation wurde getrennt vom Gesamtverfahren betrachtet. Hier ging es vornehmlich um die Festlegung optimaler Verfahrensparameter. Ebenso wurden zwei Trocknungsverfahren einander gegenübergestellt. Dabei zeigte sich, dass die Hordentrocknung und die Wirbelschichttrocknung in den untersuchten Fällen vergleichbare Ergebnisse bringen und daher austauschbar sind.
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