Aerosole Flashcards
Definition Aerosole
= eine Dispersion fester oder flüssiger Teilchen in einem Glas, wobei die Teilchengröße der vorgesehenen Anwendung angepasst ist
-> ein 2-Phasen-System aus einer gasförmigen & flüssigen Phase (=Nebelwolke) oder aus einer gasförmigen & festen Phase (Staubwolke)
Einteilung von Dispersion
- Monodisperse Systeme
- Polydisperse Systeme
- grobdisperse Systeme
- kolloiddisperse Systeme
- Molekulardisperse Systeme
Beschreibe Monodisperse Systeme
monoforme Teilchen (isodispers)
Beschreibe Polydisperse System
polyforme Teilchen
Unterteilung grobdisperse Systeme
- makroskopisch dispers (Auge)
- mikroskopisch dispers (Mikroskop)
Unterteilung kolloiddisperse Systeme
= liegt in Form von kleinen, wahllos angeordneten Aggregaten/Trauben von Molekülen vor
- Mizellkolloide
- Molekülkolloide
Welche sind relevante Monographien?
- Zubereitungen zur Inhalation
- Zubereitungen zur nasalen Anwendung
- flüssige Zubereitungen zur kutanen Anwendung am Tier
- Zubereitungen in Druckbehältnissen
Definition Zubereitungen zur Inhalation
= sind flüssige oder feste Darreichungsformen die als Dampf, Aerosol oder Pulver in der Lunge angewendet werden, um eine lokale oder systemische Wirkung zu erzielen
- Wirkstoff gelöst oder dispergiert
- Einzel- oder Mehrdosenbehältnisse
- Druckbehältnisse (Zubereitungen in Druckbehältnissen)
Untermonographie Zubereitungen zur Inhalation
1) flüssige Zubereitungen zur Inhalation
- Zubereitungen die in Dampf überführt werden
- Flüssigkeiten zur Zerstäubung
- Zubereitungen in Druckgas-Dosierinhalatoren
2) Pulver zur Inhalation
Definition Zubereitung in Druckbehältnissen
- Zubereitungen in Druckbehältnissen sind Zubereitungen, die in speziellen Behältnissen unter Druck eines Gases stehen
- Wirkstoff(e) werden mit einem Sprühventil in Form eines Aerosols, in flüssiger oder halbfester Form freigesetzt
- Freisetzung der Zubereitungen aus dem Behältnis durch Treibgase (komprimiert, verflüssigt oder Mischungen)
- Sprüheinrichtung mit Ventil zur fortlaufenden Freisetzung oder als Dosierventil
Anwendung von Druckbehältnissen?
lokale auf der Haut, Schleimhaut oder Inhalation
Welche Treibgase werden zur Zubereitung aus dem Behältnis verwendet?
- Lösung
- Emulsion
- Suspension
Erzähle den historischen Überblick von Aerosole
- heilende Dämpfe schon im Altertum
- Kräuterdämpfe als Rauschmittel
- Dämpfe / Rauch / Nebel Bestandteile alter religiöser Bräuche
- Heilbehandlungen seit Mittelalter durch Dämpfe pflanzlicher Zubereitungen (Kamille, Pfefferminz, ätherische Öle wie Kampfer & Menthol, Schutz vor Infektionen mit Essig, Knoblauch, Rosmarin)
- Aromatherapie (Badezusätze, Stärkung der Immunabwehr)
Erkläre die physiologische-, Biopharmazeutische Grundlagen von Aerosole
sicherzustellen, dass der Wirkstoff in die zu therapierenden Bereiche des Respirationstraktes gelangt, -> Partikelgröße immer auf Art der Anwendung abstimmen
Welche Faktoren spielen bei der Depositionsmechanismen eine Rolle?
- Partikelgröße
- Geschwindigkeit
- Geometrie
- Inhalationstechnik
Welche Partikelgrößen gelangen in den Nasen-Rachenraum?
größer als 10 µm (z.B. Nasenspray)
-> an verschiedenen Hindernissen z.B. Kehlkopf aufprallen & dort verbleiben
Welche Partikelgrößen gelangen bis in die Bronchien?
zwischen 5 und 10 µm
-> Sedimentation
Welche Partikelgrößen gelangen bis in die Alveolen?
0,5 bis 5 µm
-> Diffusion
Wohin gelangen Partikel kleiner als 0,5 µm?
werden sofort wieder ausgeatmet -> bleiben zu wenig lange in den Alveolen, um resorbiert zu werden
Warum ist die Lunge ein heikles Organ?
da sie ein Sackgasse ist -> alles was in Lunge gelangt & nicht ausgehustet wird bleibt in Lunge -> Problem bei Feinstaubbelastung, Bakterien, Smog,
Warum ist eine Synthegraphische Aufnahme der Lunge vorteilhaft?
man kann sehen, wie sich das Aerosol in der Lunge verteilt
Wie funktioniert das Prinzip von Nasentropfen
- richtige Applikation ist sehr kompliziert -> verschiedenen Positionen insgesamt 3 min einwirken lassen -> in Praxis kaum durchgeführt
- Nasenschleimhaut ist große Fläche -> Tropfen müssen auf gesamt Schleimhaut verteilt werden
Was bedeutet Sedimentation?
wenn Partikel zu groß sind werden sie sehr schnell sedimentieren (ablagern)
Was bedeutet Diffusion?
wenn Partikel sehr klein sind, bleiben sie länger in Schwebe -> gleitender Übergang zur Brown’sche Molekularbewegung
Was bedeutet Impaktion?
Prallabscheidung bei hoher Teilchengeschwindigkeit
Erkläre das Prinzip des Hygroskopischen Wachsen und Schrumpfen von Tröpfchen
- Änderung der Größe in Abhängigkeit vom Osmotischen Druck der Partikel
- Hypotone Lösung = osmotischer Druck niedriger als im Vergleichsmedium während Inhalation -> Tröpfchen schrumpfen
- Hypertone Lösung = höherer osmotischer Druck als im Vergleichsmedium -> nehmen Feuchtigkeit auf -> Tröpfchen wachsen
Welche Wirkstoffgruppen gibt es?
- Inhalanda
- Nasalia
- kutane Anwendung
Welche Wirkstoffe sind Inhalanda?
- Parasympatholytika
- Sympathomimetika
- Mastzellstabilisatoren
- Kortokoide
- Peptide
- ätherische Öle (kann Allergene auslösen)
Welche Wirkstoffe sind Nasalia?
- Mastzellstabilisatoren
- Antihistaminika
- Sympathomimetika
- Antibiotika
- Desinfizientia
- Peptide
- ätherische Öle
Welche Wirkstoffe sind kutane Anwendung?
- Desinfizientia
- Antimykotika
- Lokalanästhetika
Welche Anwendungen haben die Wirkstoffgruppen? lokale oder systemische Anwendung
- Nasalia = lokal & systemisch
- Inhalanda = systemisch
- kutane Anwendung = lokal
Was sind Hilfsstoffe von Aerosole?
- Treibgase
- Emulgatoren
- Alkohole feste Arzneistoffträger
Welche 2 Arten von Treibgasen unterschiedet man?
- Druckverflüssigte Treibgase
- Druckverdichtete Treibgase
Was sind die Eigenschaften der druckverflüssigten Treibgase?
- bei einem Druck von <6 bis 10 bar flüssig
- FCKW, HFA, KW (Propan, Butan, Diethylether)
- in Kombination mit Tensiden
- Druck bleibt konst. -> Sprühstoß konst. auch wenn Mittel abnimmt = genaue Dosierung
FCKW
= Fluorchlorkohlenwasserstoffe
-> Ozon angreifend (Auslaufmodell)
TG 11
Trichlorfluormethan
TG 12
Dichlordifluormethan
TG 114
Dichlortetrafluorethan
FKW
= Fluorkohlenwasserstoffe
HFA
= Hydrofluoralkane
HFA 134a
Tetrafluorethan
-> wichtiges Treibgas (häufig)
HFA 227
Heptafluorpropan
KW
= Kohlenwasserstoffe
-> explosiv mit Feuer (Auslaufmodell)
-> brennbar
Was sind die Eigenschaften der druckverdichtete Treibgase?
- niedrige kritische Temperatur
- nicht verflüssigbar
- Stickstoff, Kohlendioxid
- je kleiner Volumen -> desto kleiner Druck -> desto geringer ist Sprühstrahl -> ungenaue Dosierung
- Tauchflaschen, Sodawasserflaschen
Welche Phasenaerosole liegen vor?
- Zweiphasenaerosole -> Wirkstoff/Hilfs-Lösung und Treibgas in einer Phase (gelöst oder suspendiert) und eine Gasphase
- Dreiphasenaerosole -> Treibgas und Wirkstoff-Lösung je eine eigene Phase & Gasphase (zusätzlich Kugeln sorgen für temporäre Vermischung der Phasen beim schütteln)
Eigenschaften feste Arzneistoffträger
- Laktose oder Glucose
- Trägersubstanz wenn Menge des Wirkstoffes sehr gering oder wenn Partikel zu klein
- Wirkstoff auf Trägerpartikel mit geeigneter Größe (5µm) -> Transport in Lunge
Eigenschaften Emulgatoren
- für Schaum
- um Löslichkeit von Arzneistoffen in flüssigen Phase zu verbessern
Eigenschaften Alkohol
- nicht in Inhalanda
- kutane Anwendung
- gute Lösungsmittel
Welche Behältnisse werden verwendet?
- Weißblech
- Schwarzblech
- Aluminium
- Glas
- Kunststoff
Eigenschaften Weißblech
= verzinntes Blech
- am häufigsten
- billig
- leicht
Eigenschaften Schwarzblech
benötigt Schutzlackierung wegen Korrosion
Eigenschaften Aluminium
- teuer
- benötigt Schutzlackierung
- leicht
Eigenschaften Glas
- muss relativ dick sein wegen Innendruck
- schwer
- Kunststoffummantelung (vermeidet Brechen)
Eigenschaften Kunststoff
- kaum Verwendung
- muss druckfest sein
- muss gasundurchlässig sein
- Alterungsprozess
Definition Verzinnen
= Oberflächenveredelung zum Schutz gegen Korrosion
-> Werkstücken, die mit Nahrungsmitteln in Berührung
-> Schmelztauchverfahren in schmelzflüssiges Reinzinn oder elektrolytische Abscheidung von Zinn
-> genaue Einstellbarkeit der Dicke des Zinnüberzugs
Wie funktioniert der Spacer?
1) Aerosol aufgesetzt für Sprühstoß
2) in Vernebelungskammer
3) Kammer über eine Maske, das Mund & Nase bedeckt
4) Eingeatmet
Was ist ein Spacer? Vor und Nachteile?
= Inhalationshilfe v.a. bei Kinder
- Nachteil: Verdunstungskühlung = kalt; Koordinationsprobleme; hohe Strömungsstoße
- Vorteile: kann mit mehreren Sprühstößen mit Aerosol befüllen -> nicht mehr kalt
Altersgerechte Applikationsform bei frühem Kindesalter
Düsenvernebler mit Maske (Abstand vom Gesicht <1cm)
Altersgerechte Applikationsform bei < 3 Jahren
MDI mit Babyhaler (Spacer)
Altersgerechte Applikationsform im Vorschulalter
MDI mit Spacer
Düsenvernebler mit Mundstück
Altersgerechte Applikationsform bei jungen Schulkindern
MDI mit Spacer
moderne Pulverinhalatoren
(inspiratorische Flow > 50l/min)
Altersgerechte Applikationsform bei Schulkindern
MDI mit Spacer oder als Autohaler
Pulverinhalator
Welche Designs sind bei der flüssig/gasförmigen Zubereitung
- Pumpsprays
- Vernebler
- Druckgaspackungen
Welche Designs sind bei der fest/gasförmigen Zubereitung
- Pulverinhalatoren
- Pudersprays
Welche der Designs werden in Apotheken hergestellt?
Pumpsprays
Vernebler
Wie werden Pumpsprays hergestellt?
Lösung wird hergestellt und Pumpaufsatz draufgegeben
Welche verschiedenen Arten von Vernebler gibt es?
- Ultraschallvernebler
- Druckluftvernebler
Erkläre das Prinzip vom Ultraschallvernebler
mit Hilfe von elektrischem Strom wird Flüssigkeit durch Schwingungen in Nebel übergeführt -> Tröpfchen durch Keramiknetz abgegeben
Was sind die Vor und Nachteile eines Ultraschallverneblers?
Vorteile:
- sehr einheitliche Partikelgrößen 4,5 µm
- kein starker Sprühstoß (nur Nebelwolke)
- anwendungsfreundlich
- keine Verdunstungskälte
Nachteile:
- sehr teuer
- nicht von Krankenkassen bezahlt
- groß
Erkläre das Prinzip von einem Druckluftverneblers
> 50% günstiges Teilchenspektrum 1 bis 5 µm
Vernebelung durch Pressluft -> Tröpfchen prallen gegen Prallkörper -> dadurch Anströmungsgeschwindigkeit der Partikel abgebremst & fein zerstäubt -> Vernebelung
Was sind die Vor und Nachteile eines Druckluftverneblers?
Vorteile:
- keine hohen Ausströmungsgeschw.
- starke Verdunstung des LM -> Aufkonzentration der Wirkstoffe = hypertone Lösung
Nachteile:
- lange Inhalationszeit (20min)
- (starke Abkühlung der Lösung)
Wie lauten die Anforderungen eines Druckgaspackung
- möglichst großer Anteil an Partikeln 1 bis 5 µm
- konstante Dosierung
- hohe Dosiergenauigkeit
- keine Beeinflussung der Partikelverteilung durch Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Lagerung, Inhalationstechnik
- sichere Bedienung (transportabel, umweltfreundlich, preiswert)
was heißt die Abkürzung MDI
= metered dose inhaler
PDI = Pulver Dosen inhalator
Wie wendet man eine Druckgaspackung richtig an?
1) zuerst Schütteln
2) mehrmals kräftig durchatmen dann vollständig ausatmen
3) Mundstück mit Lippen umschließen, dabei langsam einatmen
4) Sprühstoß auslösen
5) weiter tief einatmen
6) 10s Luft anhalten
7) dann normal ausatmen
8) Mund ausspülen (Glucocorticoide) & Mundstück reinigen
Was sind die Nachteile einer Druckgaspackung?
- Primärteilchen von 30 bis 50µm (abnehmend)
- Verdunstung des Treibgases
- Verdunstungskälte, Abkühlen der Aerosolwolke
- hohe Anfangsgeschw. (30 bis 50 m/s)
- lokale (systemische) Nebenwirkungen durch Abscheidung im Mundraum (Mundsoor bei Glucocorticoiden -> Pilz)
- häufige Anwendungsfehler
- Synchronisation der Inhalationstechnik
Wie funktioniert ein Autohaler?
- Atemzugausgelöstes Abgabeventil -> einatmen & Gerät sprüht automatisch
- keine Notwendigkeit der Synchronisation der Inhalationstechnik
- nicht kompatibel mit Spacer
Wie schauen Schaumaerosole aus?
- äußere Phase = flüssige Phase
- innere Phase = gasförmig
-> entsteht Schaum - hoher Anteil an Emulgatoren
Welcher Treibgas wird für Schaumaerosole verwendet?
HFA 134a
Was sind die Nachteile eines Metallbehältnisses?
man kann nicht hindurchsehen -> Füllstand schwer zu überprüfen
Wie überprüft man den Füllstand von Metallbehältnisse?
in ein Becken wird der Behältnis gelegt und je nach Lage und Ausrichtung bestimmbar
Welche Abfüllmethoden der flüssig/gasförmigen Zubereitungen unterschiedet man?
- Kaltabfüllung (mit Temperatur verflüssigt)
- Druckabfüllung (mit Druck verflüssigt) -> kaum im Einsatz
Erkläre die Kaltabfüllung
1) Arzneistofflösung vorlegen (außerhalb des Arbeitsplatzes gelagert)
2) Treibmittel wird durch niedrige Temperaturen von Gas in Flüssigkeit
3) über unterkühltes Treibgas als Flüssigkeit hinzuführen
4) Ventil schließen
Erkläre die Druckfüllung
1) Arzneistofflösung vorlegen
2) Luft entfernen
3) Ventil aufsetzen
4) Druckbefüllung unter Hochdruck (60 bar)
Pulverinhalatoren Definiton
Pulverförmige Zubereitung ohne flüssige Treibgase -> im Zuge der Inhalation wird Pulver zu Aerosol
DPI = dry powder inhaler
Was ist das Problem bei Pulverinhalatoren?
mikronisierte Pulver (5µm) kommt es bei Lagerung zur Interpartikuläre WW -> Agglomeratbildung (Einzelpartikel lagern sich traubenförmig zusammen) -> nicht in Lunge
Wie kann man das Problem der Agglomeratbildung bei mikronisierten Pulver beheben?
Desagglomerierung -> größerer Einheiten in kleinere Einheiten während der Inhalation zerkleinern
- Inhalatortechnik
- Inhalationsstärke des Patienten (Inspiratorischer Atemstrom von 30 bis 60 l/min)
Welche Methoden zur Herstellung von standardisierten Agglomeraten?
- Sprühtrocknung/Zerstäubungstrockner (Lurgi)
- Pulverzerstäuber
Erkläre die Methode der Sprühtrocknung
1) Wirkstoff in Trockenraum eingesprüht
2) Gleichzeitig auch heiße Luft (80-100°C) eingeblasen
3) Wassertropfen trocknen gleich
Wieso werden die Wirkstoffe während des Trocknungsvorgangs des Lurgi nicht thermisch belastet?
den hohen Temperaturen der Zuluft wirkt die Verdunstungskälte des Lösungsmittels entgegen
Welches Gerät ist ein Einzeldosis-System der Pulverinhalatoren?
Spinhaler (mit Pfeifaufsatz)
Eigenschaften eines Spinhalers
- Wirkstoff in Hartgelatine Kapsel
- hohe Arzneistoffmenge, mehrere Atemzüge notwendig
- kein Wirkstoffträger erforderlich
- kostengünstig herstellen
Welches Gerät gehören zu Mehrdosis-Systeme mit Einzeldosierung der Pulverinhalatoren?
- Turbohaler
- Diskhaler und Rotadisk
- Diskus
- Easyhaler
- Inhalator M
Eigenschaften des Inhalator M
- Kapselmagazin für 6 Kapseln
- Kapselanzeige
- Zerkleinerung -> Teilchen prallen aufeinander -> kleiner
Eigenschaften von Turbohaler
- Wirkstoff in Pelletform
- Wenig Hilfsstoffe
- geringe Inhalationsmenge
- 6 Einzeldosen in drehbare Dosierscheibe
- Zerkleinerung aufgrund Aufeinanderprallen der Partikel
Eigenschaften von Diskhaler und Rotadisk
- kristalline Laktose (100µm) mit mikronisiertem Wirkstoff
- 8 Einzeldosen
Eigenschaften Diskus
- bis zu 200 Einzeldosen in Form von Blisterscheiben bzw. Bändern
- mit Zählwerk ausgestattet -> zeigt Verbrauch
Eigenschaften von Easyhaler
- echtes Mehrdosissystem
- 200 Pulverdosen
- Wirkstoff an Laktose gebunden (Entmischungstendenz)
- Füllanzeige
- Dosierrad zur individuellen Einstellung der Menge
Was sind die Vor und Nachteile von Vernebler?
Vorteile:
- sehr intensive Inhalationsform
- kombinierbar mit Physiotherapie
Nachteile:
- Handhabung und Wartung aufwendig
- lange Inhalationszeit
- Kältereiz
Was sind die Vor und Nachteile von DPI (konventionell)?
Vorteil:
- einfache Koordination
Nachteile:
- hohe Dosis erforderlich
-Rachenreizung durch hohe Menge an Hilfsstoffen
Was sind die Vor und Nachteile von DPI (Rotadisk, Rondo, Turbohaler)?
Vorteile:
- wenig Träger Material
- hohe pulmonale Deposition
Nachteile:
- kaum zu spüren
- teilweise hohe Dosen
Warum sind Pulverinhalatoren für Flachatmer nicht geeignet?
weil nicht genug in die Lunge gelangen würde
Wie kann man die Wirkstoffabgabe bei DPI prüfen?
dunkles Tuch auf Mundstück und Einatmen -> Rückstand weist auf Funktion an
Was sind die Vor und Nachteile von MDI?
Vorteil:
- handlich
Nachteile:
- schwierige Koordination
- hoher nicht lungengängiger Anteil
- Kältereiz
Was sind die Vor und Nachteile von MDI mit Spacer?
Vorteile:
- Selektion kleiner Teilchen
- geringer Kältereiz
- einfache Inhalation
Nachteil:
- unhandlich
Was sind die Vor und Nachteile von MDI als Autohaler?
Vorteile:
- handlich
- gute Koordination
Nachteile:
- hoher nicht lungengängiger Anteil
- nicht für Glucocortikoide geeignet
- keine Spacer möglich
Was ist ein Pulverspray?
= Sonderform
- wässrige/alkoholische Suspension
- 2/3 Phasenaerosole
- Treibgase = HFA 134a & KW
- Betaisodona Puderspray
Was ist in dem Betaisodona Puderspray enthalten?
- Polyvidon-Iod Komplex = feste Phase
- Isopropylmyristat
- n-Pentan
- Propan-Butan / Isobutan im Verhältnis 25:75
Anforderungen an Druckgaspackungen allgemein
- Angaben je Packungseinheit
- Innendruck (1-6bar)
- Innendruckbelastbarkeit (10bar)
- Dichtigkeit (5 min bei 55°C)
- Dosierung der Sprühmenge pro Zeiteinheit
- Charakterisierung des Sprühstrahls
Was muss angegeben werden je Packungseinheit?
- Art der Anwendung
- Sicherheitsvorkehrungen
- Menge Wirkstoff je Sprühstoß
Wie werden Sprühstrahls charakteristisch genannt?
- wenig sichtbar
- gut sichtbar
- deutlich sichtbar
- zusammenhängende Sprühmassen
Charakterisierung bei Zubereitungen in Druckgas-Dosierinhalatoren
- Gleichförmigkeit der abgegebenen Dosis
- Aerodynamische Beurteilung
- Anzahl der Sprühstöße je Inhalator
Charakterisierung bei Pulver zur Inhalation
- Gleichförmigkeit der abgegebenen Dosis (mehrfach dosierende System mit Vorratsbehälter, Einzeldosierte Systeme)
- Feinanteil der Dosis
- Anzahl der Pulverabgaben je mehrfach dosiertem System
Mi welchen Gerät kann die Gleichförmigkeit der abgegebenen Dosis gemessen werden?
- mit Hilfe eines speziellen Geräts, das im Pharm. Eur. steht
- Zylinder aus Edelstahl
- auf der einen Seite das Dosieraerosol
- auf der anderen Seite Filtereinheit & Vakuumpumpe -> leichter Unterdruck
- Sprühstoß -> Inhalt verteilt in Kammer -> Analysemethode um Wirkstoff bestimmen
Wie ist die Gleichförmigkeit der abgegebenen Dosis für MDI und DPI festgelegt?
10 Werte
- 9 von 10 +/- 25%
- 10 von 10 +/- 35%
-> wenn 2 bis 3 Werte +/- 35% folgt Prüfung mit 2 weiteren Inhalatoren:
- 27 von 30 +/- 25%
- 30 von 30 +/- 35%
Was steht im Pharm. Eur. zu Aerodynamischen Beurteilung?
- 4 Geräte
- welches verwendet wird ist egal
- alle simulieren in vivo Situation
- zur Bestimmung des Feinanteils
Was wird im Gerät A gemessen?
gemessen wie viel Aerosol in Kolben B und G zurückbleibt
-> wo wie viel Partikel hängen bleiben und wie viele Tröpfchen bis in die Alveolen gelangen
GLAS
Was wird im Gerät B gemessen?
wie viel in Prallkammer abscheidet
METALL
Was wird im Gerät C gemessen?
bei jeder Stufe wird gemessen wie viel Aerosol sich abscheidet -> je mehr desto besser
MERHSTUFIGER FLÜSSIGKEITSIMPAKTOR
Was wird im Gerät D gemessen?
je weiter Aerosol kommt desto stabiler ist er
ANDERSEN-KASKADENIMPAKTOR
