Prozessanalytische Technologie für die Schmelzgranulation in Intensivmischergranulatoren (PATandSHEAR)

Ziel des Projektes ist die Implementierung und Modifizierung bestehender Inline-Messsonden zur kontinuierlichen Überwachung und Kontrolle der Granulatkornbildung bei pharmazeutischen Schmelzgranulationsprozessen in Intensivmischergranulatoren. Anschließend erfolgt die Eignungsprüfung der modifizierten Messsonden, und zwar systembezogen mittels einer Qualifizierung unter Verwendung von Modellgranulaten.

Ortsfilter
Messprinzip des erweiterten faseroptischen Ortsfilterverfahrens
Intensivmischer
Prozessraum des Intensivmischers mit starkem Materialrückstand aus dem Schmelzgranulationsprozess
Granulationsversuche
Mittlere Partikelgröße in Abhängigkeit der Prozesszeit für drei unabhängige Granulationsversuche; Phase I: Mischen, Phase II: Binderzugabe, Phase III: Nachgranulieren.
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Bei diesem Vorhaben wird eine im pharmazeutischen Bereich innovative Sensortechnik, das Erweiterte Faseroptische Ortsfilterverfahren, zur simultanen Bestimmung der Partikelgröße und -geschwindigkeit für den Einsatz in unterschiedlichen Gerätetypen weiterentwickelt und experimentell im Labormaßstab untersucht. Durch die Anwendung spezieller „Sonden-Granulator-Konfigurationen“ und Methoden der systematischen Formulierungsentwicklung sollen komplexe Vorgänge bei Schmelzgranulationsprozessen transparenter und besser steuerbar gestaltet werden.

Für eine erfolgreiche Verarbeitung der Schmelzgranulate stellt deren Partikelgrößenverteilung ein kritisches Produktcharakteristikum dar. Die Partikelgrößenverteilung hat einen signifikanten Einfluss auf die Kompressibilität der Granulate und bedingt somit maßgeblich die mechanische Stabilität von Tabletten.

Die klassischen Offline-Methoden zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung, wie die im Arzneibuch beschriebene Siebanalyse, liefern Ergebnisse zur Qualitätsbeurteilung von Schmelzgranulaten erst nach Prozessende, sodass ein korrektiver Eingriff in den Prozess zur Sicherstellung der resultierenden Produktqualität nicht mehr möglich ist.

Mit Hilfe des Erweiterten Faseroptischen Ortsfilterverfahrens soll während des Prozesses die Partikelgröße der entstehenden Granulate inline erfasst und so die Produktqualität bereits während der Herstellung im Sinne des Quality by Design-Ansatzes (QbD) gewährleistet werden. Durch das kontinuierliche Prozessmonitoring der Partikelgrößenverteilung werden Schmelzgranulationsverfahren charakterisiert und hinsichtlich Energieeinsparung und Fehlchargenanteil optimiert.

Um die Sonde in pharmazeutischen Schmelzgranulationsprozessen steuernd im Sinne der PAT-Initiative einsetzen zu können, sind eine Vorrichtung zur Temperaturmessung und eine angepasste Reinigungsvorrichtung sowie analytische Methoden zur Korrelation der Ergebnisse mit etablierten Offline-Methoden zu entwickeln. Die Modifikation der Sonde, einschließlich deren Einbaumöglichkeit in bereits im Markt befindliche Intensivmischergranulatoren, soll sich durch einen konstruktiv geringen Aufwand auszeichnen, um eine wirtschaftlich überzeugende Nachrüstmöglichkeit anbieten zu können.

AZ 30834

 

Projektbeteiligte:

Prof. Dr. Gerd Kutz (Projektkoordinator)
Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe
Fachbereich 4 – Life Science Technologies
Labor Pharmatechnik
Georg-Weerth-Str. 20
32756 Detmold
Tel.: +49 5231 769-6436
Fax: +49 5231 769-86436
Email: gerd.kutz@th-owl.de
 
Stefan Dietrich
Parsum – Gesellschaft für Partikel-, Strömungs- und Umweltmesstechnik mbH
Reichenhainer Straße 34-36
09126 Chemnitz
Tel.: +49 371 2675869-0
Fax: +49 371 2675869-9
 
Werner Dietzmann
DIOSNA Dierks & Söhne GmbH
Am Tie 23
D-49086 Osnabrück
Tel.: +49 541 33104-810
Fax: +49 541 33104-805