31 Jul 2019 Pharma & Cosmetics

Kleinste Ansätze für Aktive Pharmazeutische Substanzen – mit der NETZSCH DeltaVita® 1 ist das jetzt möglich!

Speziell für die Entwicklung von Nano-Formulierungen für aktive pharmazeutische Substanzen sind innovative Strategien und Laborgeräte erforderlich, die bereits in der frühen Entwicklung ein umfangreiches Screening mit kleinsten Mengen an verfügbarer Substanz ermöglichen. Hierzu wurden verschiedene Entwicklungen, wie z.B. modifizierte Planetenkugelmühlen etabliert, die zwar im Ansatz mit kleinsten Probemengen Aussagen ermöglichen, deren Ergebnisse aber nur sehr begrenzt auf die Produktion mit Rührwerkskugelmühlen (Produktionsmaßstab) übertragbar sind.

Die duale Zentrifuge DeltaVita® 1 (siehe Abb. 1) basiert auf der Weiterentwicklung einer klassischen Zentrifuge. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Zentrifugenrotor ist der Rotor mit zwei Drehtellern ausgestattet. Die Drehteller können mit unterschiedlichen Kunststoffeinsätzen bestückt werden, die der Aufnahme unterschiedlicher Probengefäße dienen können.

Aufgrund der symmetrisch angeordneten Drehteller, ist ohne Unwuchtprobleme des Gerätes eine hohe Beladung bei dieser dualen Zentrifuge möglich. So können mit der DeltaVita® 1 mit voll bestückten Drehtellern bis zu 40 Proben á 2 ml in einem Lauf prozessiert werden.

Die Gerätekammer der dualen Zentrifuge mit einer leistungsfähigen Kühlung ausgestattet, sodass Proben auch über mehrere Stunden ohne Unterbrechung beansprucht werden können.

Neuartig ist die Probenanordnung in einem Winkel von ca. 40°. Der Rotation auf der primären Bahn ist, ähnlich wie bei einer Planetenkugelmühle, eine zusätzliche Rotation um die Achse der Drehteller  überlagert (siehe Abb. 2).

Werden die Probengefäße nun zu einem Teil mit Mahlkörpern gefüllt, erhält man eine Mühle mit losen bewegten Mahlkörpern, die mit einer Suspensionsmenge von ca. 1 ml reproduzierbare Zerkleinerungsergebnisse liefert und für sehr effiziente Mahlprozesse genutzt werden kann.

Umfangreiche Untersuchungen wurden dazu bei der Firma Losan Pharma von Martin Hagedorn [1] durchgeführt. In seinen Studien verglich er die Zerkleinerungsergebnisse für unterschiedliche aktive pharmazeutische Substanzen bei der Verwendung der dualen Zentrifuge, der Planetenmühle und der Rührwerkskugelmühle. Dabei stellte er sehr gute Übereinstimmungen der Ergebnisse der dualen Zentrifuge und der Rührwerkskugelmühle fest, während die Ergebnisse der Planetenkugelmühle zum Teil sehr stark abwichen.

 

Des Weiteren hat Prof. Massing in einer weiteren Arbeit den Nachweis für hervorragende Ergebnisse bei der Herstellung von Liposomen erbracht[2].

 

Es ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten, nicht nur im Bereich der Pharmazeutischen Industrie:

  • Rückstandsanalytik in Lebens- und Futtermitteln
  • Homogenisierung von schwer mischbaren Komponenten, z.B. viskose Materialien, wie Salben, Silikone, Druckfarben
  • Probenvorbereitung für Analyseprozesse
  • Zellaufschluss und Gewebeaufschluss für biotechnologische Proben
  • Emulsionsherstellung
  • Formulierungsentwicklung von unterschiedlichsten Produkten

 

Mit der dualen Zentrifuge steht eine technische Neuentwicklung zur Verfügung, die neben vielfältigen Einsatzmöglichkeiten ein reproduzierbares Screening für Machbarkeitsstudien oder Rezepturentwicklungen in kürzester Zeit mit geringsten Probemengen ermöglicht.