Tabletten

(Bild: Diosna)

Gegenüber herkömmlichen Darreichungsformen haben Brausetabletten viele Vorteile. Die Einnahme ist einfach und besonders hilfreich für Personen, die nicht in der Lage sind, Kapseln oder Tabletten zu schlucken. Insbesondere Kinder lassen sich meist schneller von der Medikamenteneinnahme überzeugen, wenn es lustig sprudelt. Zumal sich der bittere Geschmack vieler Wirkstoffe durch die Karbonisierung oder zusätzliche Aromen überdecken lässt. Außerdem sind Brausetabletten magenschonender und der Wirkstoff wird schneller aufgenommen. Daher wird diese Darreichungsform immer beliebter, vor allem der wachsende Markt an Nahrungsergänzungsmitteln sorgt für eine steigende Nachfrage.

Eigentlich gibt es nur wenige Nachteile gegenüber herkömmlichen Darreichungsformen, die vor allem herstellungsbedingt sind. In der Regel sind die Tabletten größer, der Produktionsprozess ist aufwendiger, da dieser entfeuchtet werden muss und es ist eine spezielle Verpackung nötig. So kommen Alublister anstelle von Polymerblistern zum Einsatz, da Aluminium eine geringere Feuchtigkeitsdurchlässigkeit aufweist.

Schnell zur Reaktion

Sobald Wasser ins Spiel kommt, beginnt die Säure-Base-Reaktion, zum Beispiel zwischen Natriumbicarbonat und Zitronensäure. Diese gibt quasi den Startschuss für die Auflösung der pharmazeutischen Brausetabletten. Daher ist die Minimierung des Kontakts mit Wasser im Herstellprozess und bei der späteren Verpackung äußerst wichtig. Auch der Feuchtigkeitsgehalt der Rohstoffe muss extrem niedrig sein. Zum einen beeinflusst dieser die Komprimierbarkeit und die Stabilität der Tabletten, zum anderen kann die Feuchtigkeit die Brausereaktion auslösen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Brausegranulats beträgt in den meisten Fällen weniger als 0,1 %.

Gleichzeitig muss die Löslichkeit der Rohstoffe sehr hoch sein, die Tabletten müssen sich nach Ph. Eur. in weniger als zwei Minuten in 100 ml Wasser auflösen. Dies gilt ebenso für den Wirkstoff sowie für die Farbstoffe, Süßstoffe und Geschmacksstoffe. Formulierer müssen daher die stöchiometrischen Verhältnisse kennen und genau einhalten. So sollte das Verhältnis zwischen sauren und alkalischen Komponenten etwa 0,6 betragen. Dazu muss die Löslichkeit von Kohlendioxid in Wasser (90 mg/100 ml Wasser) beachtet werden. Als saure Stoffe kommen Zitronensäure, Weinsäure, Ascorbinsäure, usw. zum Einsatz, als Carbonat werden Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat oder Calciumcarbonat verwendet. Als Bindemittel wird PVP K25 oder K30 aufgrund der guten Wasserlöslichkeit und Auflösungsgeschwindigkeit bevorzugt. Als Schmiermittel, die ebenfalls alle wasserlöslich sein müssen, werden Natriumbenzoat, Natriumacetat, Carbowax 4000, PEG 6000 usw. eingesetzt. Auch bei den Hilfsstoffen muss auf einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt geachtet werden.

Es gibt mehrere Verfahren, die sich für die Herstellung von Brausetabletten eignen. So zeichnet sich die trockene Granulierung mit Walzenpressen durch ihr einfaches Verfahren, die niedrigen Kosten und den hohen Produktdurchsatz aus. Allerdings sind nicht alle Arten an Hilfsstoffen für diese Technologie geeignet, so dass unter Umständen spezielle und teure Hilfsstoffe erforderlich sind.

Eintopf Prozessor
Eintopf-Prozessor PVAC 10-60 in VAC 50-Ausführung für den Technikumsmaßstab. (Bild: Diosna)

Auch die direkte Kompression gilt als einfach und kostengünstig. Aber auch hier sind die Anwendungen in Bezug auf Rohstoffe, Materialien, Homogenität, etc. begrenzt. Die Nassgranulierung in Kombination mit der Wirbelschicht erzeugt ein homogenes Granulat mit einer guten Verteilung der Wirkstoffe. Allerdings werden bei diesem Verfahren mehrere Schritte benötigt, da die alkalischen und sauren Komponenten getrennt granuliert und vor der Tablettierung gemischt werden.

Weniger Prozessschritte

Diosna hat die Granulierung mit dem Eintopf-VAC-Verfahren optimiert. Damit wird ein homogenes trockenes Brausegranulat mit fein verteilten Wirkstoffen erzeugt, das sich gut komprimieren lässt. Entscheidender Unterschied zu anderen Verfahren: Hierbei werden die sauren und alkalischen Rohstoffe gemeinsam granuliert, es wird also in einem Apparat gemischt, granuliert und vakuumgetrocknet. Dies bringt zwei Vorteile mit sich. Zum einen werden weniger Prozessschritte benötigt. Zum anderen lässt sich die Sprudelreaktion besser kontrollieren. Dies gelingt, indem in der Trocknungsphase in wenigen Sekunden ein Vakuum erzeugt, das sofort die Absenkung des Siedepunktes der Flüssigkeit bis auf etwa 20° C auslöst. Dabei können auch nicht-reaktive Flüssigkeiten wie absolutes Ethanol oder Isopropanol verwendet werden. Die Trocknungsrate für Brausegranulat ist zudem niedriger, weil der zu entfernende Feuchtigkeitsgehalt in einem Bereich von unter 2 % der Chargengröße liegt.

Eintopf-Prozessor
Eintopf-Prozessor VAC 150 für den Produktionsmaßstab. (Bild: Diosna)

Der Eintopf-Prozessor verfügt über einen zylindrischen Mischbehälter mit zwei Heizzonen und einer Isolierung. Das Mischwerkzeug mit Wandabstreifer mischt die Komponenten, die gleichzeitig getrocknet werden.

Ein beheizbarer automatisch öffnender Klappdeckel vermeidet Kondensationen. Darüber hinaus ist der Eintopf-Prozessor mit Schleppgas-Bodendüsen und einem senkrechten Zerhacker ausgestattet. Die Anlagensteuerung erfolgt vollautomatisiert über einen Industrie-PC. Das Steuerungssystem entspricht den CFR 21 Part 11-Anforderungen und wurde für die Fernwartung konfiguriert, die Qualifizierung erfolgt entweder gemäß dem Standard des Betreibers oder des Anbieters sowie aktueller GAMP-Richtlinien. Um die laufenden Prozesse zu beobachten, können ein Schauglas oder eine Videokamera integriert werden.

Geschlossener Prozess

Gegenüber anderen Verfahren weist das Eintopf-Verfahren sämtliche Vorteile auf. Wichtigster Vorteil: Es handelt es sich um einen geschlossenen Prozess in nur einer einzigen Maschine. Sämtliche Prozessschritte werden ausschließlich in einem einzigen Behälter durchgeführt. So ist jederzeit ein staubfreier Betrieb gewährleistet.

Das System zur Vakuum-Trocknung sowie die Heiz- und Kühleinheiten üben einen entscheidenden Einfluss im Hinblick auf die Produktqualität und die Prozesszeiten aus, denn sie sorgen für ein zeitsparendes Arbeiten beim Trocknen von Granulaten. Zudem ermöglicht der Prozessor VAC 50-1200 (50-1200 L) es, während des Trocknungsverfahrens Schleppgas in Form von Druckluft oder Stickstoff hinzuzufügen und dieses fein zu verteilen. Die zweistufig aufgebaute und großzügig dimensionierte Vakuum-Einheit gewährleistet eine hohe Leistung und Qualität beim Trocknen. Dies liegt nicht zuletzt an der schnellen sowie präzisen Regelung der Wassertemperatur. Das Heiz-/Kühlsystem verrichtet seine Arbeit mit der Unterstützung von zwei separaten und geschlossenen Kreisen, die jeweils über eine eigene Steuerung und Regelung verfügen.

Dank kürzerer Produktions- und Reinigungszeiten sind nicht nur die Ausbeuten höher, auch häufige Produktwechsel auf der Anlage stellen kein Problem dar. Die gesamte Anlage lässt sich einfach reinigen und ist auch für CIP-Anwendungen geeignet. Dazu tragen Containment-Ventile zur Beschickung sowie Entleerung und ein Polizeifilter für die Abluft in der Safe-Change-Variante bei. Die Anlage kann selbst in Hallen mit niedrigen Deckenhöhen leicht integriert werden, da die Anlagen nur eine geringe Stellfläche innerhalb eines Stockwerks benötigen. Damit kann diese in beinahe jedem Betrieb eingesetzt werden, selbst bei begrenzten Platzverhältnissen.

Mischwerkzeug mit Wandabstreifer
Mischwerkzeug mit Wandabstreifer beim VAC 150. (Bild: Diosna)

Entscheider-Facts

  • Brausetabletten erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Produzenten profitieren daher von Anlagen, die eine hohe Ausbeute versprechen und sicher arbeiten.
  • Das vorgestellte Verfahren eignet sich besonders für lösemittelbasierte, hitze- oder feuchtigkeitsempfindliche Produkte, die ein hohes Containment benötigen, und liefert ein homogenes, dichtes, und schnell lösliches Granulat mit gezielter Partikelgrößenverteilung.
  • Für Versuche steht die Anlage auch im Labormaßstab (P/VAC 10) oder als Technikumsanlage (P/VAC 10-60) zur Verfügung.

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