Tabletten mit verschiedenen Freisetzungsprofilen lassen sich mithilfe der Doppelschneckengranulierung als Einzeloperation vor der Kompression erzeugen. Die Eignung des Verfahrens wurde bei der Herstellung von Theophyllin-Retardtabletten mit HPMC hoher Viskosität gezeigt. Jetzt wurde in einer gemeinsamen Studie von Leistritz und Shin-Etsu der Einsatz von Polyvinylalkohol (PVA) oder HPMC niedriger Viskosität als Bindelösung in der Doppelschneckengranulierung untersucht.
Batchprozesse sind typisch für die pharmazeutische Industrie. In der Kunststoff- und Lebensmittelindustrie hingegen sind kontinuierliche Fertigungsverfahren z. B. mittels Extrusion weit verbreitet. Im Vergleich zu Batchprozessen bringen sie einige Vorteile: Das Produkt kann effizienter hergestellt werden (geringere Rüstzeit), die Maschinen sind flexibler einsetzbar und vereinfachen das Scale-up von Pilotversuchen im Kilogrammmaßstab bis hin zum Multi-Tonnenmaßstab in der Produktion.
Die kontinuierliche Feuchtgranulierung kann mit dem Leistritz-Granulierextruder als Einzeloperation im Rahmen einer vollständigen kontinuierlichen Fertigungsanlage betrieben werden. Im Upstream vorgelagert ist die Dosierung von Wirkstoff und Hilfsstoffen in den Extruder. Im Downstream findet die semi-kontinuierliche Trocknung des Granulats und im Fall einer Tablette die Kompaktierung statt. Die kontinuierliche Fertigung von festen Darreichungsformen hat die Grundlagenforschung an Universitäten verlassen. Neue Produkte werden direkt für kontinuierliche Fertigungsanlagen entwickelt, bestehende umformuliert.
Die höhere Komplexität kontinuierlicher Prozesse erfordert die enge Zusammenarbeit von Experten verschiedener Disziplinen mit Wissen um die Pulver- und chemischen Eigenschaften der eingesetzten Wirk- und Hilfsstoffe sowie des Prozessfensters der Einzeloperationen. Sollten Unregelmäßigkeiten im Produktstrom einer Einzeloperation auftreten, werden diese durch den Einsatz erweiterter prozessanalytischer Technologie (PAT) schnell erfasst. Reagiert wird durch das Ausschleusen nicht spezifikationskonformen Materials aus dem Produktstrom.
Versuchsdurchführung
Für die Granulation wurde ein ZSE 12 HP-PH von Leistritz eingesetzt, eine Laboranlage, die sowohl für die Schmelzextrusion als auch für die Doppelschneckengranulation verwendet werden kann und im Durchsatzbereich von wenigen Hundert Gramm pro Stunde liegt. Da der Granulierextruder eine Vielzahl an Prozessvariablen und somit eine hohe Flexibilität aufweist, wurden in Vorversuchen die Prozessparameter fixiert, um lediglich den Einfluss des Bindemittels auf die Granulat- bzw. Tabletteneigenschaften zu evaluieren. So wurde durch die direkte Veränderung der Flüssigkeitsmenge oder Schneckendrehgeschwindigkeit während des Experiments ein komplexes DoE (Design of Experiments) in kurzer Zeit und mit minimalem Materialverbrauch bearbeitet. Durch die Wash-in-Place-Fähigkeit des Extruders konnte auch der Bindemittelwechsel von PVA zu HPMC und umgekehrt schnell realisiert werden.
