DBU Projekt PATandSHEAR

Im Labor Pharmatechnik an der Technischen Hochschule OWL wird zur Zeit ein Forschungsprojekt zum Thema Nachhaltige Pharmazie, unterstützt durch die Projektpartner DIOSNA und PASUM durchgeführt.
Das Projekt mit dem Titel PATandSHEAR zur Optimierung von Schmelzgranulationsverfahren im Rahmen der Arzneimittelherstellung verfolgt das Ziel, diese Prozesse derart zu verbessern, dass Abfallprodukte und Fehlchargen vermieden werden und Energie eingespart wird. Das Forschungsvorhaben wird von der Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) über eine Laufzeit von drei Jahren mit 320.000 Euro gefördert.

Projektbeschreibung

Im Bereich der pharmazeutischen Feststofftechnologie liegen viele Wirk- und Hilfsstoffe als feine Pulver vor. Deshalb sind diese in einer Vielzahl von technologischen Verfahren wie z.B. der Tablettierung nur schwer zu verarbeiten. Es muss eine Behandlung der Pulver stattfinden, um eine weitere Verarbeitung zu erleichtern oder gar erst zu ermöglichen.
Ein weitverbreitetes Verfahren zur Vorbehandlung von Pulvern ist die Granulation. Hierbei werden aus Primärpartikeln, den einzelnen Partikeln eines Pulvers oder einer Pulvermischung, Agglomerate (Sekundärpartikel) gebildet.
Die Partikelgrößenverteilung von Granulaten stellt eine kritische Produkteigenschaft dar, da diese durch zahlreiche Prozessparameter während der Granulation beeinflusst wird. Offline-Methoden zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung, wie beispielsweise die im Europäischen Arzneibuch (Ph. Eur.) beschriebene Siebanalyse, liefern Ergebnisse zur Qualitätsbeurteilung von Granulaten erst nach Prozessende, sodass ein korrektiver Eingriff in den Fertigungsprozess nicht mehr erfolgen kann. Dagegen ermöglichen Prozessanalytische Technologien (PAT) eine Echtzeitüberwachung des Herstellungsprozesses hinsichtlich der im Vorfeld festgelegten kritischen Qualitätsmerkmale (engl.: critical quality attributes (CQAs)) im Sinne des Quality by Design-Ansatzes (QbD), um so einen transparenten sowie reproduzierbaren Herstellungsprozess und ein spezifikationskonformes Produkt zu gewährleisten.
Aufgrund des großen Interesses sowohl von wissenschaftlicher als auch industrieller Seite werden Untersuchungen zur kontinuierlichen Überwachung von Feucht- und Schmelzgranulationsprozessen in Intensivmischergranulatoren mithilfe der Inline-Partikelmesssung, die auf dem Erweiterten Faseroptischen Ortsfilterverfahren basiert, durchgeführt. Da sich die Intensivmischergranulation durch eine vergleichsweise kurze Prozesszeit auszeichnet, ist die Reaktionsmöglichkeit auf Prozessabweichungen durch den Bediener stark limitiert. Mögliche Folgen sind zeit- und kostenintensive Aufbereitungsprozesse der Fehlchargen oder gar deren vollständige Vernichtung. Die Implementierung einer Inline-Messung zur Überwachung dieser Granulationsverfahren soll die Möglichkeit bieten den Prozess transparenter zu gestalten, um Zusammenhänge zwischen Herstellungsparametern und Produkteigenschaften prozessbegleitend zu verfolgen und den Prozessendpunkt exakt festzulegen.

Weiterführende Informationen finden Sie auf den Seiten der DBU und der Zeitschrift PHARMA+FOOD.