Systematische Untersuchungen zur Eignung von K-Carrageenan als Pelletierhilfsstoff in der Feuchtextrusion/ Sphäronisation

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Beschreibung

Unter Verwendung von κ-Carrageenan ließen sich zahlreiche Rezepturen aus sechs Arzneistoffen und vier Füllstoffen zu Pellets mit geeigneten Eigenschaften verarbeiten. Abweichend von MCC benötigte die Pelletierung von κ-Carrageenan größere Anteile an Wasser, um vergleichbare Pelletiereigenschaften der Extrudate zu erhalten. Die Empfindlichkeit des Prozesses auf Feuchtigkeitsschwankungen im Extrudat ist im Vergleich zur MCC vermindert. κ-Carrageenanpellets besitzen aufgrund einer geringen Schrumpfung während der Trocknung eine höhere Porosität und geringere mechanische Stabilität als Pellets aus MCC. Die Art und der Anteil der Rezepturbestandteile hatten bei konstantem κ-Carrageenananteil geringen Einfluss auf die Pelleteigenschaften. So wiesen alle Pellets einen raschen Zerfall und eine schnelle Arzneistofffreisetzung auf. Davon ausgenommen sind kationische Substanzen, bei denen es vermutlich zu einer ionischen Wechselwirkung mit dem sauren κ-Carrageenan kam. Sowohl für freie Calciumionen im Dicalciumphosphat als auch für die basischen Arzneistoffe bei der Verarbeitung unterhalb des pkS-Wertes konnte ein Einfluss auf die Pelleteigenschaften ermittelt werden. Vier unterschiedliche κ-Carrageenanprodukte verschiedener Hersteller ermöglichten die Pelletierung mittels Extrusion/ Sphäronisation. Die erhaltenen Pellets besaßen trotz geringfügiger Unterschiede zwischen den Carrageenanen vergleichbare Eigenschaften. Zahlreiche Prozessparameter wie die Extrudatfeuchte, die Anzahl der Düsenplattenlöcher, die Sphäroniserdrehzahl, die Verweilzeit im Sphäroniser und die Trocknungstemperatur beeinflussten die Pelleteigenschaften. So führte beispielsweise eine Trocknung oberhalb von 70°C zu einer geringeren mechanischen Festigkeit und einer schnelleren Arzneistofffreisetzung, welche durch Strangbrüche des κ-Carrageenans hervorgerufen werden. Hohe Arzneistoffbeladungen von 95% sind bei der Verwendung von κ-Carrageenan als Pelletierhilfsstoff realisierbar. Aufgrund der hohen Robustheit des Prozesses gegenüber Extrudatfeuchteschwankungen und der Einstellung eines dynamischen Gleichgewichts bei der Extrusion gibt es keine Einwände für einen großtechnischen Einsatz von κ-Carrageenan als Pelletierhilfsstoff.