Inline-Partikelgrößenbestimmung als PAT-Werkzeug bei der Schmelzgranulation im Intensivmischer

Abstract

Bei der Schmelzgranulation im Intensivmischer handelt es sich um eine Basistechnologie im Bereich der Pharmazeutischen Technologie. Mit ihrer Hilfe können die Eigenschaften von Pulvern gezielt beeinflusst werden. Die resultierenden Granulate dienen häufig als Zwischenprodukt. Ein besonders kritisches Qualitätsattribut von Granulaten stellt deren Partikelgröße dar. Die konventionelle Überwachung von Schmelzgranulationsprozessen in Intensivmischern erfolgt durch die Aufzeichnung der elektrischen Leistungsaufnahme. Da diese jedoch keinen Rückschluss auf die qualitätsrelevanten Produkteigenschaften zulässt, ist es nicht möglich diese Prozesse gezielt zu steuern. Durch die Anwendung von Prozessanalytischen Technologien (PAT) wird die Partikelgröße bereits während des Granulationsprozesses inline ermittelt. Hierfür wird eine auf dem erweiterten faseroptischen Ortsfilterverfahren basierende Sonde verwendet. Die Implementierung dieser Sonde in eine Laboranlage stellt eine besondere technische Herausforderung dar, da hierfür erst die apparativen Voraussetzungen geschaffen werden mussten. Darauf aufbauend wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die prinzipielle Eignung des Messsystems zur inline-Messung der Partikelgröße in Intensivmischergranulationsprozessen zu belegen. Es konnte zudem gezeigt werden, dass das Messsystem geeignet ist Veränderungen in der Zusammensetzung der Formulierung, die in einer Veränderung der Granulatkorngröße resultieren, zu detektieren. Darauf aufbauend wurden Studien zur Positionierung der Sonde im Prozessraum des Intensivmischers durchgeführt, da davon auszugehen ist, dass die gerichtete Produktbewegung einen Einfluss auf das Messergebnis hat. Durch umfangreiche Versuchsreihen könnte ein für die Messung im Labormaßstab geeigneter Parameterbereich ermittelt werden. Weitere Untersuchungen zeigten, dass das verwendete PAT-Werkzeug zur Steuerung von Schmelzgranulationsprozessen geeignet ist. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Ergebnisse, die im Labormaßstab erhoben wurden, auch im Technikumsmaßstab angewendet werden können, wodurch belegt werden kann, dass das erweiterte faseroptische Ortsfilterverfahren für die Anwendung in Schmelzgranulationsprozessen in Intensivmischern geeignet ist.