Analyse der Entstehungsmechanismen von PVP-Wirkstoff-Formulierungen im überkritischen Antisolvent Sprühverfahren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Andreas Bräuer; Professor Dr.-Ing. Eberhard Schlücker
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 197048804

Biologisch abbaubare Polymere, wie das Modelsystem Polyvinylpyrrolidin-( PVP), werden im Mikrometermaßstab in verschiedensten biomedizinischen und pharmazeutischen Anwendungen als Träger und Kristallisationsinhibitor für pharmazeutische Wirkstoffe eingesetzt. Die Transportfähigkeit der Polymer-Wirkstoff- Formulierungen im Körper, sowie die Freisetzungsmechanismen (Löslichkeit, Stabilität) des pharmazeutischen Wirkstoffs aus der Formulierung werden entscheidend durch die Größe, die Morphologie und den Habitus der Polymer-Wirkstoff-Partikel beeinflusst. PVP-Mikropartikel, sowie deren disperse Formulierungen wurden von verschiedenen Forschungsgruppen durch überkritische Antisolvent-Sprühverfahren hergestellt. Die Größe, Form, Morphologie und die Verteilung des Wirkstoffs im Polymer variieren hierbei stark und ohne erkennbaren Trend von den gewählten Prozessbedingungen. Eine Möglichkeit die Größe und die Oberflächenbeschaffenheit von Polymerpartikeln zu beeinflussen, ist die Variation der Lösemittelstärke durch die Verwendung eines Lösemittelgemischs. Ziel dieses Projekts ist zum Einen die Herstellung von PVP-Partikeln und von PVPWirkstoff- Formulierungen im Mikrometerbereich unter verschiedenen Prozessbedingungen, und zum Anderen die umfassende optische in-situ Charakterisierung der bei deren Herstellung (überkritisches Antisolvent-Sprühverfahren) ablaufenden Teilschritte. Die Korrelation der mittels optischer Messmethoden entschlüsselten Teilprozesse des überkritischen Antisolvent-Sprühverfahrens mit den resultierenden Partikeleigenschaften trägt zum Verständnis des Prozesses bei und soll zukünftig erlauben, gezielt PVP-Wirkstoff-Formulierungen mit bestimmten Eigenschaften herstellen zu können. Die experimentellen Messergebnisse sollen zur Validierung von LES-Simulationen im Rahmen des SPP 1423, wie auch für andere Interessenten, zur Verfügung gestellt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1423: Prozess-Spray: Herstellen funktionaler Feststoffpartikel in Sprühverfahren - Von den Anforderungen an das Pulver und an seine Eigenschaften zum geeigneten Prozess
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Alfred Leipertz