Drehung der Schnecken. Es gibt zwei Familien von Doppelschneckenextrudern. Die Materialauswahl ist entscheidend für die Entwicklung eines erfolgreichen Produkts.
Durch die Drehung der Schnecken entsteht eine verteilende und dispersive Vermischung.Das verteilende Mischen maximiert die Teilung und Rekombination der Materialien und minimiert gleichzeitig den Energieeintrag durch Mischen mit geringen Dehnungs- und Planarschereffekten.Dadurch werden die Materialien gleichmäßig vermischt, die Partikelgröße des dispergierten Materials wird jedoch nicht wesentlich verringert, und es kommt zu einer minimalen thermischen und Scherzersetzung empfindlicher Materialien.
Beim dispersen Mischen werden dehnbare und ebene Scherfelder eingesetzt, um die dispergierten Materialien auf kleinere Größen zu zerkleinern, wobei im Idealfall Energie auf oder leicht über dem Schwellenwert verwendet wird, der zum Zerkleinern erforderlich ist.
Durch den Einsatz verschiedener Mischelemente kann der Doppelschneckenextruder sowohl eine Partikelgrößenreduzierung als auch eine Mischung durchführen, sodass die APIs in dispergierter Form oder, wenn die API-Löslichkeit im Polymer hoch genug ist, in gelöster Form in das Polymer eingearbeitet werden können.Da das Extrudat beim Verlassen des Extruders schnell abkühlt, kann es sein, dass API, die bei der Mischtemperatur im Polymer gelöst ist, beim Abkühlen nicht rekristallisieren kann, was zu übersättigten festen Lösungen führt.In solchen Fällen muss die Stabilität des Produkts genau überwacht werden, da eine Rekristallisation des API über lange Zeiträume möglich ist, insbesondere bei erhöhten Lagertemperaturen und hohen API-Beladungen, und die Haltbarkeit des Endprodukts beeinträchtigen kann.
Es gibt zwei Familien von Doppelschneckenextrudern: Doppelschneckenextruder mit hohem Energieeintrag (HSEI), die hauptsächlich zum Compoundieren, reaktiven Verarbeiten und/oder Entgasen verwendet werden, und Doppelschneckenextruder mit später Fusion (LSLF) mit niedriger Geschwindigkeit. Entwickelt, um bei geringer Scherung zu mischen und bei gleichmäßigen Drücken zu pumpen.Schnecken können gleichläufig (selbstabwischend) oder gegenläufig (Kalenderspalt) sein, wobei die meisten zum Mischen verwendeten Extruder gleichläufig rotieren.
Um dem Extrudat das gewünschte Profil zu verleihen, werden verschiedene Arten von Austrittsdüsen verwendet.Zu diesen Düsen gehören Blatt- und Foliendüsen für transdermale Folienanwendungen, Strangdüsen für medizinische Schläuche und einige Arzneimittel freisetzende Geräte, Formdüsen für das Blasformen und Koextrusionsdüsen für die Konstruktion von Reservoirgeräten.Im Endbearbeitungsprozess kommen auch verschiedene nachgeschaltete Hilfskomponenten zum Einsatz, darunter Wasserbäder und Luftmesser zur Kühlung, Förderbänder zum Transport des extrudierten Produkts von der Düse zum Ende der Linie, Strangschneider zum Schneiden des Extrudats in Schläuche oder Stangen, und Spuler für die Extrudatsammlung.Pelletierer werden zum Schneiden des Extrudats in kleinere Stücke zum direkten Befüllen der Kapseln und bei einigen Geräten zum Spritzgießen zum Formen des Endprodukts verwendet.
Wie bei jeder Darreichungsform ist die Materialauswahl für die Entwicklung eines erfolgreichen Produkts von entscheidender Bedeutung.Für die meisten Anwendungen sollte das Polymer thermoplastisch, bei den im Prozess verwendeten Temperaturen stabil und während der Extrusion chemisch mit dem API kompatibel sein.Für feste orale Dosierungsformen werden wasserlösliche Polymere üblicherweise aus Polymeren ausgewählt, die bereits in pharmazeutischen Produkten verwendet werden, wie etwa Polyethylenglykol und Poly(vinylpyrrolidinon).Mit dem zunehmenden Interesse an der Verwendung von HME für pharmazeutische Produkte beginnen große Polymerlieferanten auch, Polymere anzubieten, die speziell für pharmazeutische Anwendungen entwickelt wurden.Bei Medikamenten freisetzenden Geräten sind die Polymere im Allgemeinen wasserunlöslich, und die meisten in der Entwicklung befindlichen Produkte verwenden entweder Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVAs) oder Polyurethane.
HME ermöglicht die Vermischung des API mit dem Polymer unter geringsten Scher- und Wärmebelastungen und damit unter Bildung minimaler prozessbedingter API-Abbaustoffe.In der Formulierung sind häufig Antioxidantien enthalten, und die kurze Verweilzeit im Fass (typischerweise in der Größenordnung von Minuten) trägt auch dazu bei, den thermischen Abbau zu minimieren, insbesondere im Vergleich zum Chargenmischen und anderen Compoundierungsprozessen.
Eine Strategie zur Steuerung der Medikamentenelutionskinetik aus Geräten wie intravaginalen Ringen beinhaltet eine Erweiterung der einfachen Extrusionstechnik.Die gleichzeitige Extrusion eines wirkstoffbeladenen Kernstrangs mit einer die Freisetzung kontrollierenden Polymerhülle, die den Kern in einem einzigen Coextrusionsprozess umhüllt, erzeugt einen zweischichtigen Kern-Hülle-Strang.Ein speziell entwickelter Extrusionskopf wird von zwei senkrechten Extrudern gespeist – einer liefert die Kernzusammensetzung, der andere das Mantelmaterial.Der Kern-Mantel-Strang wird abgeschnitten und die Enden verbunden, um das endgültige Gerät herzustellen.
HME bietet Produktentwicklern von medizinischen Geräten, auflösenden oralen Dosierungsformen und Medikamenten freisetzenden Geräten eine Prozessoption, die die API-Mischung mit Polymer maximiert und gleichzeitig den API-Abbau minimiert, und sogar die Tür zu Produkten öffnet, die auf andere Weise nicht hergestellt werden können.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.08.2017