Dokument: Herstellung und Charakterisierung oraler Arzneiformen mit redispergierbaren Wirkstoff-Nanopartikeln

Titel:Herstellung und Charakterisierung oraler Arzneiformen mit redispergierbaren Wirkstoff-Nanopartikeln
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20240115-095337-7
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Nüboldt, Christoph [Autor]
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Dateien vom 12.01.2024 / geändert 12.01.2024
Beitragende:Prof. Dr. Breitkreutz, Jörg [Gutachter]
Prof. Dr. Kleinebudde, Peter [Gutachter]
Stichwörter:Nanopartikel, amorphe feste Dispersionen, Nassmahlung, Sprühtrocknung, Tablettierung
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:Viele der neuen chemischen Substanzen besitzen zwar eine gute Rezeptorbindungs-eigenschaft, allerdings gehen mit dieser häufig herausfordernde physikochemische Eigenschaften wie hohe Molekulargewichte und schlechte Löslichkeiten einher. Eine mögliche Formulierungsmethode zur Verbesserung der Auflösungsgeschwindigkeit solcher Wirkstoffe ist die Herstellung von Wirkstoffnanopartikeln. Durch die Vergrößerung der spezifischen Oberfläche wird die Auflösungskinetik der Wirkstoffpartikel stark erhöht. Eine große Herausforderung bei dieser Formulierungsmethode ist die Herstellung und Weiterverarbeitung von stabilen und verdünnbaren Nanosuspensionen. Dabei ist es wichtig, dass entlang der Prozesskette bis zur Tablette die vollständige Redispergierbarkeit der Wirkstoffnanopartikel gewährleistet wird.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass verdünnbare Nanosuspensionen und vollständig redispergierbare Pulver und Tabletten mit Wirkstoffgehalten von 50 % w/w herstellbar sind. Dabei wurde ein ternäres Stabilisator-System entwickelt, welches neben optimierten viskosen Eigenschaften die Verdünnbarkeit von Wirkstoffsuspensionen und deren unproblematische Weiterverarbeitung zu redispergierbaren Pulvern und Tabletten gewährleistete. Dieses System besteht aus zwei unterschiedlichen Polymeren und einem anionischen Tensid.
Haupteinflussparameter bei der Weiterverarbeitung der Nanosuspensionen mittels Sprüh-trocknung war die Trocknungstemperatur. Eine zu hohe Temperatur führte bei guter Löslichkeit des Wirkstoffes in dem verwendeten Polymer zur Abnahme der Redispergierbarkeit der Nanopartikel. Ursache war das Lösen von Wirkstoff in der als Stabilisator verwendeten Polymermatrix bei höheren Trocknungstemperaturen. Bei Reduktion des Wirkstoffgehaltes war das vollständige Lösen des Wirkstoffes in die Polymermatrix und somit die Herstellung von amorphen festen Dispersionen (ASD) aus wasserbasierten Nanosuspensionen möglich. Dieses neue lösungsmittelfreie Verfahren zur Herstellung von ASDs wurde „Nano-dry-melting“ genannt. Je besser die Löslichkeit des Wirkstoffes im gewählten Stabilisatorsystem war, desto kritischer war eine Trocknung bei hohen Temperaturen und desto schlechter die Redispergierbarkeit der resultierenden Pulver. Um vollständig redispergierbare Pulver herzustellen, war somit eine Trocknung bei tiefen Temperaturen von Vorteil.
Die Weiterverarbeitung der Pulver zu Tabletten wurde hauptsächlich durch den SDS-Gehalt und die Konzentration der Ursprungssuspension beeinflusst. So konnte mit Indomethacin gezeigt werden, dass Pulver resultierend aus höherkonzentrierten Suspensionen nach einer Tablettierung bei hohen Pressdrücken besser redispergierbar waren als Pulver resultierend aus niedrigkonzentrierten Suspensionen. Mit dem entwickelten ternären Stabilisator-System konnte ein Scale-up und eine Tablettierung mit Füllschuh durchgeführt werden. Die resultierenden Pulver und Tabletten waren vollständig redispergierbar und bestanden alle Tests nach europäischem Arzneibuch. Der Zerfall der Tabletten glich dem einer erodierenden Matrix.
Als alternative Anwendung für die hergestellten Nanosuspensionen, Pulver und Tabletten wurde die Kristallisationstechnologie „Nanoseeding“ entwickelt. Üblicherweise wird bei der Kristallisation angeimpft, um das gewünschte Polymorph zu erzeugen. Durch die Verwendung von Nanokristallen wurde die Keimanzahl drastisch erhöht und somit die resultierende Kristallgröße so reduziert, dass eine nach der Kristallisation übliche Mikronisierung des Wirkstoffes nicht mehr nötig war. Dabei konnten sowohl Nanosuspension, redispergierbare Pulver als auch die redispergierbaren Tabletten als Seeding-Material verwendet werden.
Lizenz:Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie
Dokument erstellt am:15.01.2024
Dateien geändert am:15.01.2024
Promotionsantrag am:14.04.2023
Datum der Promotion:26.06.2023
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