Kompressionsphysik in der Formulierungsentwicklung von Tabletten

Die Vorteile der hochpräzisen Dosierung, der Herstellungseffizienz und der Patientencompliance machen Tabletten zu den beliebtesten Darreichungsformen. Die Verdichtung, ein wesentlicher Produktionsschritt bei der Herstellung von Tabletten, umfasst die Kompression (d. h. die Volumenverringerung und die Umlagerung der Partikel) und die Konsolidierung (d. h. die Bildung von Bindungen zwischen den Partikeln). Der Erfolg des Verdichtungsprozesses hängt nicht nur von den physikalisch-technischen Eigenschaften der Arzneistoffe und Hilfsstoffe ab, insbesondere von ihrem Verformungsverhalten, sondern auch von der Wahl der Geräteeinstellungen in Bezug auf Geschwindigkeit und Größe der Kraftübertragung. In dieser Übersicht werden verschiedene Eigenschaften von Arzneimitteln und Hilfsstoffen erörtert, wie z. B. Feuchtigkeitsgehalt, Partikelgröße und -verteilung, Polymorphismus, Amorphismus, Kristallhabitus, Hydratationszustand sowie Schmiermittel- und Bindemittelgehalt der Mischung, die einen Einfluss auf die Verdichtung haben. Die Tablettiergeschwindigkeit und das Profil der Vor- und Hauptpresskraft haben ebenfalls Einfluss auf die Qualität der fertigen Tablette. Mechanistische Aspekte des Tablettierens können mit Hilfe von instrumentierten Stempeln/Stempeln, instrumentierten Tablettiermaschinen und Verdichtungssimulatoren untersucht werden. Diese können in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung eingesetzt werden, z. B. zur Untersuchung der grundlegenden Verdichtungsmechanismen, der Prozessvariablen, der Scale-up-Parameter, zur Fehlerbehebung bei Problemchargen, zur Erstellung einer Verdichtungsdatenbank und zum Fingerprinting neuer pharmazeutischer Wirkstoffe oder Hilfsstoffe. Auch die mathematischen Gleichungen, die zur Beschreibung von Verdichtungsvorgängen verwendet werden, wurden behandelt. Diese Gleichungen beschreiben Dichte-Druck-Beziehungen, die die zum Erreichen einer optimalen Dichte erforderlichen Drücke vorhersagen. Diese Erkenntnisse fanden aktive Anwendung bei der Lösung analytischer Probleme im Zusammenhang mit der Tablettierung, z. B. beim Verschließen, Laminieren, Entnehmen, Verkleben usw. Mathematische Modelle, Kraft-Zeit-, Kraft-Distanz- und Matrizenwandkraft-Parameter des Tablettierens werden verwendet, um die Verdichtungsarbeit, die Elastizität, die Plastizität und das zeitabhängige Verformungsverhalten von Arzneimitteln zu beschreiben. Verschiedene Indizes für die Tablettierleistung wie der Bindungsindex, der Sprödbruchindex und der Dehnungsindex können zur Vorhersage von Problemen im Zusammenhang mit der Verdichtung verwendet werden. Die mit der Verdichtung zusammenhängenden physikalisch-technischen Eigenschaften der üblicherweise verwendeten Tablettierhilfsstoffe wurden überprüft, wobei der Schwerpunkt auf der Auswahl einer geeigneten Kombination zur Minimierung von Tablettierproblemen lag. Spezialisierte Hilfsmittel wie die gemeinsame Verarbeitung von Wirkstoff und Hilfsstoffen können verwendet werden, um deren Funktionalität zu verbessern.

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