Granulate Flashcards
Wie lautet die Monographie von Granulaten?
- Zubereitungen aus festen und trockenen Körnern
- Agglomerate aus Pulverpartikel mit genügender Festigkeit
- zur Einnahme bestimmt
- Inhaltsstoffe: Wirkstoff(e), Hilfsstoffe(e), Geschmackskorrigenzien & Farbmittel
- Einzeldosis- & Mehrdosenzubereitungen
Definition Granulate
= Aggregate undefinierter Form, üblicherweise im Bereich von 0,1 bis 2 mm
Welche Granulate unterscheidet man?
- Brausegranulate
- Überzogene Granulate
- Magensaftresistente Granulate
- Granulate mit modifizierter Wirkstofffreisetzung
Was ist charakteristisch für Brausegranulate?
Säuren, Carbonate bzw. Hydrogencarbonate
Was ist charakteristisch für überzogene Granulate?
Mehrdosenbehältnisse, eine oder mehrere Überzugsschichten
Was ist charakteristisch für Magensaftresistente Granulate?
- eine oder mehrere Überzugsschichten
- Freisetzung erfolgt im Darm
- geeignet für säureempfindliche Arzneistoffe
Was ist charakteristisch für Granulate mit modifizierter Wirkstofffreisetzung?
- retardierte Freisetzung
- Depotpräparate
Wie lautet die Monographie von flüssigen Zubereitungen zum Einnehmen?
Granulate zur Herstellung von flüssigen Zubereitungen zur oralen Anwendung
Was sind die Vorteile von Granulaten?
- keine Entmischung
- angenehmere Einnahme (keine Staubentwicklung)
- Erhöhung der Fließfähigkeit (geringere Oberfläche, geringere Kohäsionskräfte)
- bessere Dosiergenauigkeit
- optimierte Zerfallszeit / Wirkstofffreigabe
- höhere Schüttdichte
- höhere Tablettenfestigkeit
Was sind die Nachteile von Granulaten?
- hoher Arbeitsaufwand
- weniger geeignet für feuchtigkeitsempfindliche thermolabile Wirkstoffe z.B. Lactam
Für was werden Granulate in der Pharmazie verwendet?
- Herstellung von Tablettengranulaten bzw. als Kapselfüllgüter
- Herstellung von Lösungen bzw. Dispersionen zur peroralen Einnahme
- Granulate als Eindosen und Mehrdosen
Für was werden Granulate in der Industrie verwendet?
- Kunststoffindustrie (Volumseinsparung)
- Düngemittel (Volumseinsparung)
- Waschmittel (keine Staubentwicklung)
- Zahnpasten
Für was werden Granulate in der Lebensmitteltechnologie verwendet?
Kaffee
Für was werden Granulate in der Tierhaltung verwendet?
Futtermittel (angenehme Einnahme & Volumenseinsparung)
Welche Hilfsstoffe werden für innere Granulatphasen verwendet?
- Stärke, Glukose (Füllstoffe)
- Laktose, PVP, Gelatine (Bindemittel)
- Cellulosederivate (Sprengmittel)
Warum benötigt man Füllstoffe?
manche Wirkstoffe sind zu klein z.B. mini Tabletten -> daher z.B. Granulate um es größer zu machen, da es Mindestgrößen gibt
Welche Hilfsstoffe werden für äußere Granulatphasen verwendet?
- hochdisperses SiO2 (Fließmittel)
- Mg-Stearat, PEG (Schmiermittel)
- Talkum (Trennmittel -> klebt nicht auf Pressmaschinen)
Für was dient die innere Granulatphase?
Wirkstoffe bis zu 90%
= das eigentliche Granulat
Für was dient die äußere Granulatphase?
Restpulveranteil ca 10%
Fließmittel-Komplex (1-2%) = FST-Komplex
häufig zur Herstellung von Tabletten
Wie groß können Granulate sein?
150 bis 600 µm Korndurchmesser
Was sind so gebräuchliche Füllstoffe in Granulaten?
- Laktose
- Stärke
- Dicalciumphosphat
- Tricalciumphosphat
- Calciumsulfat
- Calciumcarbonat
- Saccharose
- Mannit
- Glucose
Welche Stärkeformen gibt es?
- Mais
- Reis
- Kartoffel
- Weizen
Woraus besteht Stärke?
aus 2 verschiedenen Polysacchariden
- Amylose
- Amylopektin
Wie hoch ist der Gehalt an Amylose der off. Stärkesorten?
18 - 28%
Wie hoch ist der Gehalt an Amylopektin der off. Stärkesorten?
72 - 82%
Welche Stärkequelle hat den höchsten bzw. den niedrigsten Amylopektingehalt?
Reis hoch
Mais niedrig
Welche Stärkequelle hat den höchsten bzw. den niedrigsten Amylosegehalt?
Reis niedrig
Mais hoch
Was ist Amylopektin?
- verzweigte Polysaccharide
- Verkleisterung für klebenden Effekt der Stärke
- klebende Eigenschaften
Was ist Amylose?
- langkettig und nicht verzweigte Polysaccharide
- für Lebensmittelindustrie
Welche Bindungsmechanismen spielen bei den Granulaten eine Rolle?
- kohäsive interpartikuläre Bindungen (ionisch, formschlüssige Packungen, adhäsive/kohäsive WW)
- Flüssigkeitsbrücken
- Feststoffbrücken (Verkrustung, Bindemittel)
Welche Herstellungsabhängige Hilfsstoffe unterschiedet man?
- aufbauend (aus kleineren Teilchen)
- trocken (= Trockengranulierung)
- abbauend (aus größeren Komprimaten bzw. feuchten Massen)
- nass (= Feuchtgranulierung)
Welche Hilfsstoffe gehören zu den Feuchtgranulierung?
- Klebstoffgranulate
- Krustengranulate
Welche Hilfsstoffe gehören zu den Trockengranulierung?
- Klebstoffgranulate
- Brikettgranulate
- Sintergranulate
Was sind Klebstoffgranulate? Welche gehören dazu der Feuchtgranulierung?
= Klebstofflösung meist wässrig z.T. alkoholisch
- Gelatine
- Arabisches Gummi
- Stärkearten
- Zelluloseether
- PVP
- Na Alginat
Was sind Krustengranulate? Welche gehören dazu der Feuchtgranulierung?
= Lösungsmittel
- Ethanol, Isopropanol
- Ethanol-Wasser Gemische
- Zuckersirup 50-66%
Was zählt zu den natürlichen Klebstoffen?
- Gelatine
- Gummi Arabicum
- Stärke
- Saccharose
- Pektin
- Alginate
Was zählt zu den Halbsynthetischen Klebstoffen?
- Methylzellulose
- Hydroxyethylzellulose
- Natrium Carboxymethylcellulose
- Ethylzellulose
- Hydroxypropylethylzellulose
Was zählt zu den synthetischen Klebstoffen der Feuchtgranulierung?
- Polyvinylpyrrolidon
- Polyvinylalkohol
- Eudragite
Welche Gelatine Typen gibt es?
- Typ A (acidic) -> durch Behandlung mit HCl gewonnen
- Typ B (basic) -> durch Behandlung mit Lauge (Kalkmilch) gewonnen
= Protein aus tierischen Kollagen (Rind, Fisch, Schwein)
Wie hoch ist der IEP von Typ A Gelatine?
7 bis 9
Wie hoch ist der IEP von Typ B Gelatine?
4,7 bis 5,2
Warum verliert Gummi Arabicum an Bedeutung?
Proteinverunreinigungen -> Allergie auslösend
Aus was besteht Gummi Arabicum?
Ca- Mg- und K-Salze der Polyarabinsäure
-> Polyarabinsäure ist ein Polysaccharid bestehend aus
- D-Galaktose
- L-Arabinose
- L-Rhamnose
- D-Glucuronsäure
- 4-O-Methy-D-Glucuronsäure
Was ist Pektin?
Zellwandbestandteile höherer Pflanzen
Polygalacturonsäuren mit 1,4-verknüpfter a-D-Galacturonsäure, deren Carboxylgruppen teilweise methyliert sind
Was sind Alginate?
Durch Extraktion gewonnenen gelbildenden Zellwandpolysaccharide verschiedener Braunalgen
-> wachsen in kälteren Gewässern
-> bestehen aus Glucuronmannuronan (Guluron-, Mannuronsäure)
Welchen durchschnittlichen Substitutionsgrad haben Cellulosederivat?
beträgt 1
-> nur eine der 3 zur Verfügung stehenden OH-Gruppen in einem Glucose-Molekül der Cellulose derivatisiert (verethert)
Welche Hilfsstoffe gehören zu den Klebstoffgranulaten der Trockengranulierung?
Trockenbindemittel
Welche Hilfsstoffe gehören zu den Brikettgranulate der Trockengranulierung?
keine
Welche Hilfsstoffe gehören zu den Sintergranulate der Trockengranulierung?
- PEG
- Stearinsäure
- Cetyl-Stearylalkohol
- Fette
- Wachse
(SP: 40-60°C)
Wie kann man die Trockenbindemittel noch weiter unterteilen?
- natürliche Trockenbindemittel
- synthetische Trockenbindemittel
- Anorganische Trockenbindemittel
Was gehört zu den natürlichen Trockenbindemittel?
- Laktose
- Mikrofeine Zellulose (Elcema, Avicel)
Was gehört zu den synthetischen Trockenbindemittel?
- Polyvinylpyrrolidon (PVP)
- Polyvinylalkohol (PVA)
- Polyethylenglykol (PEG)
Was gehört zu den anorganischen Trockenbindemittel?
Aerosil
Welche Granulierungsverfahren unterscheidet man? und welche gehören dazu?
1) Aufbaugranulate
- Wirbelschichtgranulierung
- Trommelgranulierung
- Kesselgranulierung
- Chargenmischgranulierung
- Sprüh- Trommelmischgranulierung
- Sprühtrocknung
- Sprüherstarrung
- Brikettierung
- Pelletierung
2) Abbaugranulate
- Krusten- Klebstoff- Sintergranulierung
- Lochscheiben
- Siebgranulate
- Brikettbrecher
Wie lauten die einzelnen “Apotheken” Granulierungsverfahren?
1) Mischen (Lösen)
2) Anteigen (Hinzufügen von Feuchtigkeit)
3) Aggregieren (Befeuchten mit Granulierflüssigkeit)
-> abbauend oder aufbauend
4) Zerkleinerung (Lochscheiben, Formwalzen) -> Zerteilung, Formung = Desaggregieren, Extrudierung
5) Trocknen
6) Klassieren (Sieben) -> Fraktionierung zw. 2 Sieben
-> all in one Preparation
Welches Verfahren gehört zu den Siebgranulierungen?
- Siebschüttelgranulierung
- Siebpressgranulierung
Welches Verfahren gehört zur Extrusion?
Lochscheibengranulierung
Wie funktioniert die Siebpressgranulierung?
1) Siebpresse mit einem Schieber, der sich im Sieb dreht (oszilierende Bewegung)
2) Masse wird durch Sieb gedrückt
3) Schieber wird elektrisch angetrieben & rotiert mit bestimmter Geschw.
Wie funktioniert die Extrusion?
1) Wirk- & Hilfsstoffe werden in Extruder gegeben
2) da durch Schneckenbewegung durchmischt
3) am Ende des Extruders befindet sich eine Lochplatte -> Masse in Form von Spaghettis aus Extruder herausgedrückt
4) Spaghetti kleingehackt -> Granulat
Zähle einige industrielle Granulierungsverfahren der Feuchtgranulierung auf
- Mischgranulierung
- Nodulierungsgranulierung
- Sprühtrocknung
- Wirbelschichtgranulierung
- Extruder
Was ist die Mischgranulierung?
wie in Apotheke nur im großen Maßstab mit entsprechender apparativer Ausrüstung
Wie funktioniert die Nodulierungsgranulierung?
1) im Dragierkessel mit Sprühpistole
2) Pulvermischung wird in Stahlkessel gegeben & in Rotation versetzt
3) mit Sprühpistole wird Klebstoffflüssigkeit hinzugesprüht
4) einzelne Pulverteilchen ballen zusammen -> Aggregation & Granulate entstehen
5) Zuluft- & Abluft-Vorrichtung damit verdunstete Flüssigkeit schnell entfernt wird -> Granulat schneller trocknen
Was ist der Vorteil eine Nodulierungsgranulierung?
man erhält sehr schöne Granulate mit einer glatten Oberfläche im Größenbereich 10 - 300µm
= rieselfreudige Granulate
Wie funktioniert die Sprühtrocknung?
1) im Flüssigkeitsbehältnis ist Lösung mit Gemisch aus Hilfs- & Wirkstoffen
2) Gemisch über Sprühdüse in Trockenraum
3) im Trockenraum heiße Luft geblasen
4) feine Tröpfchen trocknen schnell, bis sie am Boden ankommen sind sie bereits fest
Wann wendet man den Zerstäubungstrockner an?
zur Herstellung von feinstgranulierten Tablettierhilfsstoffen zur Direkttablettierung z.B. Lakotse, Cellulose
= Lurgi Verfahrungstechnik
Welche 2 Verfahren der Wirbelschichtgranulierung unterscheidet man?
- Verfahren nach Glatt
- Verfahren nach Wurster
Erkläre die Wirbelschichtgranulierung mit Verfahren nach Glatt
- ähnlich wie Nodulierungsverfahren im Dragierkessel
- dabei dreht sich nur Bodenplatte des Kessels, Rest nicht in Rotation
1) Pulvermischung im Kessel
2) Spalt zw. Bodenplatte & Wirbelbett Luftspalt -> Pulvermischung in Bewegung & schnelleres trocknen
3) Flüssigkeit (LM mit oder ohne Klebstoff) in Sprühdüse
4) durch Tauchdrüse im Wirbelbett wird Flüssigkeit direkt in rotierendes Pulver eingebracht
Erkläre die Wirbelschichtgranulierung mit Verfahren nach Wurster
1) im inneren der Wirbelkammer liegt Spaltzylinder (=Wurster Einsatz)
2) Pulver in Wirbelkammer eingebracht
3) von Unterseite Luft eingeblasen -> Partikel durch Wurster Einsatz -> kranzförmige Bewegung
4) von allen Seiten mit Klebstofflösung einsprühen
5) Pulverpartikel werden wenn in Schwebe & zusammenprallen zusammengeklebt
Wann werden Wirbelschichtgranulierungen angewendet?
zur Herstellung von Wirkstoffgranulaten und Tablettierhilfsstoffen
Größenbereich 10-1000µm
-> überzogene Granulate (Pellets)
-> Tablettenüberzüge (Filmtabletten)
Erkläre das Prinzip der Brikettgranulierung
= Kombination Aufbauender & Abbauender Granulierung
1) Versintern der Partikel unter hohem Druck (fest zusammengedrückt -> größere Partikel entstehen)
2) große Tabletten oder Bricketts als Zwischenstufen, die danach wieder grob zermahlen werden (in z.B. Walzenpressen/Schülpen oder Tablettenpressen)
3) Zerhacker (Siebmühle)
4)Klassierung (Siebe)
Was sind die Vorteile der Brikettgranulierung?
sehr ökonomisch
Was sind die Nachteile der Brikettgranulierung?
geht nicht immer
-> abhängig von Komprimiereigenschaften des Gutes & Stabilität des Wirkstoffes
Erkläre das Prinzip des Brikettbrechers
1) Pulvermischung in Trichter
2) Schnecke im Trichter -> gleichmäßiger Fluss des Pulvers
3) Pulver durch 2 Walzen -> Zusammenpressen des Pulvers
4) Partikel verzahnen sich ineinander -> formschlüssige Bindungen
5) große Briketts werden im Brikettbrecher zerkleinert auf gewünschte Größe
6) gesiebt & klassiert -> einheitliche Korngröße
Erkläre das Prinzip der Walzenpresse
1) über Schnecke wird Pulver in Verdichtungskammer gedrückt
2) zwischen 2 Kompaktier-Walzen komprimiert
3) gleichzeitig von denselben Walzen gebrochen
4) mit Siebmühle aussortiert -> sehr kleine Partikel fallen durch & wieder verwendet
5) größere Partikel nochmal zerkleinert
Erkläre das Prinzip der Sprüherstarrung
1) Hilfs- & Wirkstoff-Gemisch liegt hier in geschmolzener Form vor (ohne LM oder Trockenbindemittel)
2) Schmelze wird mit Hilfe einer Pumpe nach oben befördert
3) mit Sprayeinrichtung fein verteilt in Kühlraum gesprüht
4) im Kühlturm werden die feinen Partikel sehr schnell fest -> Schmelze erstarrt bevor Boden erreicht
Was sind die Vorteile einer Polymerextrusion?
- einstufiges Herstellungsverfahren
- geeignet sowohl für Granulate als auch Tabletten
- geeignet für Retardpräparate
- geeignet für herkömmliche Pharmapolymere z.B. PVP, Acrylate
- Industrie beliebt: Leistung super, gleichmäßige Produktion, wenig reinigen (Dauerbetrieb)
Was sind die Nachteile einer Polymerextrusion?
nicht geeignet für thermolabile Wirkstoffe
Erkläre das Prinzip der Polymerextrusion
1) Wirk- & Hilfsstoffe kommen in den Extruder durch Schneckenbewegung -> Durchmischung
2) im Extruder Mischung erwärmt
3) Oberfläche schmilzt -> teigartige Masse, die bei RT erstarrt
4) in Form gebracht
5) durch Lochscheibe gedrückt -> Spaghetti
6) entweder Tablettierung (Kalandrierung) oder kleingehackt (Granulat)
Was sind allgemeine Anforderungen?
- runde oder eckige Körner bzw. Kügelchen
- Korngröße: ca. 80 µm bis 3 mm
- gleichmäßige Korngrößenverteilung (Pulveranteil < 10%)
- mit oder ohne Überzüge: Depotpräparate
- hohe Fließgeschwindigkeit
- mechanische Festigkeit
Was sind Anforderungen laut Pharm. Eur.?
- Gleichförmigkeit der Masse
- Gleichförmigkeit des Gehaltes
- Zerfallszeit (bei Brausegranulate)
-> 6 Stichproben müssen jeweils in 200ml Wasser von 15 bis 25°C innerhalb von 5 min zerfallen sein - Wirkstofffreisetzung (bei magensaftresistenten Granulaten)
Was sind charakteristisch für Granulate?
- Kornstuktur
- Dichte / Kompaktionsgrad / Porosität
- Korngröße und Verteilung
- Härte und Abrieb (Friabilität)
Definition Porosität
= Summe der Volumina aller Poren eines Körpers bezogen auf sein Gesamtvolumen
Erkläre das Gerät zur Prüfung der Friabilität
- Plexiglas Zylinder mit Schaufelrad in Rotierung gebracht
- nach bestimmten Umdrehungen wird Pulveranteil / Abtrieb quantifiziert -> zum Schluss sieden = was durchsiedet ist Pulver
Was sind aktuelle Trends
- Senkung der Herstellungskosten durch “One-Step-Produktion”
- Trockengranulierung für Brause-Präparate
- Schmelz-Extrusions-Granulate und Tabletten
Was wären solche “One-Step-Produktion”
- Mischgranulierung (ROTO, Diosna, Hüttlin)
- Vakuum Trocknung (GAST) contra Mikrowellentrocknung
- Vollständige Prozessautomation, Überwachung & Steuerung
Was ist das Prinzip hinter Trockengranulierung für Brause-Präparate?
geringe Umweltbeslastunfen durch den Verzicht von org. Lösungsmitteln in Granulierflüssigkeiten
Was ist das Prinzip der Schmelz-Extrusions-Granulate & Tabletten?
- kontinuierliche Granulierung & Tablettierung
- Ultra-Slow-Release Arzneiformen: Retardtabletten, Implantate
