Laborcoater sorgt für homogenes und reproduzierbares Ergebnis

Tabletten sind die wichtigste orale Darreichungsform in der Pharmazie und werden dementsprechend in großen Mengen produziert. Neben der Wirksamkeit und der Funktionalität nehmen Größe, Farbe oder Form der Tablette Einfluss auf die Vermarktung des Präparats.

Beim Tablettencoating wird ein dünner Film auf die Tablette aufgebracht, der aus einem oder mehreren Polymeren und weiteren funktionellen Hilfsstoffen wie Farbstoffen oder Feuchthaltemitteln bestehen und verschiedene Funktionen erfüllen kann. Tabletten werden befilmt, um die Wirkstofffreisetzung zu modifizieren, den Wirkstoff vor Licht oder Feuchtigkeit zu schützen oder einen bitteren Geschmack in der Tablettenformulierung zu überdecken. Außerdem werden Tabletten beschichtet, um die Schluckbarkeit zu verbessern.

Bei der Entwicklung von Präparaten oder der Produktverbesserung greifen Anwender in der Regel zunächst auf eine bestehende Formulierung zurück. Als Basis für jedes Coating dient oftmals eine frühere Rezeptur, die modifiziert wird, damit beispielsweise das Coating härter wird oder besser an den Kern der Tablette bindet.

Bis zu vier verschiedene Filmtypen

Das Wirkstoff-Coating gewinnt immer mehr an Bedeutung, wobei sowohl Kombinationspräparate als auch die Kombination von zwei nicht kompatiblen Wirkstoffen in einer Darreichungsform realisiert werden. Darüber hinaus können auch unterschiedliche Freisetzungsprofile desselben Wirkstoffs miteinander kombiniert werden. Dabei enthält der Kern die langsam freisetzende Komponente und der Tablettenüberzug die schnell freisetzende Initialdosis.

Die Formulierungsansätze bestehen teilweise aus bis zu vier verschiedenen Filmtypen. Das führt zu langen Prozesszeiten. Um solche Formulierungen erfolgreich entwickeln und produzieren zu können, ist es eine notwendige Voraussetzung, dass die Tabletten gleichmäßig überzogen sind, die sogenannte Coating-Uniformity.

Flaches Tablettenbett reduziert den Massedruck

Beim Tablettencoating ist das Zusammenspiel von Mischen, Sprühen und Trocknen entscheidend. Diese Prozessschritte müssen gleichzeitig und mit den richtigen Einstellungen erfolgen, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen.

Die Tablettenkerne müssen unter den Sprühkegeln gleichmäßig und schonend bewegt werden, da sie bei zu starker mechanischer Belastung beschädigt werden. L.B. Bohle setzt seit mehr als 20 Jahren eine verlängerte Coatingtrommel (Länge Durchmesser (L/D) > 1) mit eingeschweißten Mischspiralen ein. Die Mischspiralen durchmischen das Tablettenbett kontinuierlich und schonend. Eine homogene Durchmischung wird bereits nach wenigen Minuten erreicht und bleibt über die gesamte Prozesszeit erhalten. Durch das flache Tablettenbett reduziert sich der Massedruck darin.

Tablettenbruch und Zwillingsbildung treten nicht auf, da die kontinuierliche Führung der Mischspiralen die Tabletten nicht stark beschleunigt.

Bis zu 40 % kürzere Prozesszeiten

Die Trommelgeometrie des BFC-Tablettencoaters des Herstellers erzeugt eine große Sprühfläche im bewegten Tablettenbett, wodurch mehr Sprühdüsen eingesetzt werden können als bei kürzeren Trommeln. Dies führt zu einer größeren Sprühfläche und einem höheren Sprühdurchsatz. Neben der Coatingsuspension sind Düsentyp, -anzahl und -abstand von besonderer Bedeutung.

In der Regel liegt der Anteil der Suspensionsmasse bei Filmtabletten bei 5 bis 15 % bezogen auf die Masse des Kerns. Besonders zu erwähnen ist die Schichtdicke, die nicht nur bei Wirkstoffüberzügen von Bedeutung ist, sondern auch bei dünnen Farb(schutz)coatings gleichmäßig sein muss. Ein ungleichmäßiger Filmauftrag innerhalb einer Charge führt beispielsweise zu Farbunterschieden, die die Produktqualität mindern. Verglichen mit konventionellen Tablettencoatern mit L/D-Verhältnissen <1, ermöglichen Anlagen mit verlängerter Trommel aufgrund höherer Sprühraten bis zu 40 % kürzere Prozesszeiten.

Entscheidend ist, dass ein optimaler Energie- und Stoffübergang möglich ist. Das bedeutet, dass die Energie direkt in das Tablettenbett eingebracht werden muss. Die Luft strömt direkt und beruhigt in das Tablettenbett und sorgt dafür, dass die aufgesprühte Suspension schnell trocknet. Die Peripherie des Coaters und das Gehäuse werden nicht erwärmt.

Die Sprühdüsen werden nicht vom Zuluftstrom angeströmt und bleiben während des Sprühvorgangs kühl. Dadurch werden Sprühtrocknungseffekte auf ein Minimum reduziert und eine Uniformität der Beschichtung von > 97 % und besser erreicht.

Mini-Trommel für Test- oder Kleinstchargen

Den neuen Laborcoater BFC 5 für Chargengrößen bis zu 13 l hat der Hersteller auf Basis einer bestehenden Anlage konzipiert. Darüber hinaus hat der Hersteller durch den engen Austausch mit Anwendern und Marktanalysen Anforderungen definiert, die die neue Maschinengeneration erfüllen soll.

Der Laborcoater ist eine flexible, fahrbare Stand-Alone-Maschine, in die die gesamte Lufttechnik sowie die Elektro- und Steuerungstechnik integriert sind. Die Bedienung erfolgt über eine Multipanel-Visualisierung mit Touchpanel. Die drehbare Bedieneinheit befindet sich direkt am Coater. Die Inbetriebnahme erfolgt schnell und unkompliziert; lediglich ein elektrischer Anschluss und eine Druckluft-Versorgung sind erforderlich.

Der Laborcoater kann mit insgesamt drei verschiedenen Trommelgrößen betrieben werden – bei gleichbleibender Trommelgeometrie. Standardmäßig ist die Anlage mit zwei Trommeln ausgestattet. Damit können Batchgrößen (Volumen bis zum Rand in Litern) von 2 bis 6 l beziehungsweise 5 bis 13 l realisiert werden. Die kleinere Trommel ermöglicht durch Verwendung einer Trennscheibe Chargen von 0,5 bis 3 l. Zur einfachen Entnahme und zum Transport der Trommel ist ein Transportwagen serienmäßig im Lieferumfang enthalten. Alle erzielten Ergebnisse können Anwender anschließend sichern und auf größere Chargen skalieren.

Noch mehr Flexibilität ermöglicht ab sofort eine neue geschlitzte Mini-Trommel für Test- oder Kleinstchargen von 150 bis 350 g. Die geschlitzte Trommel hat der Hersteller mit einer entsprechenden Perforation versehen, in der Anwender nicht nur normal große, sondern auch Kerne mit einem Durchmesser von 1,5 mm befilmen können. Gerade bei der Produktentwicklung und bei kostenintensiven Wirkstoffen oder Formulierungen ist die kleine Trommel somit eine effektive und rentable Ergänzung.

Düsenarm mit Mini-Pumpenkopf

Der Düsenarm ist modular: Je nach Applikation werden ein bis vier Nano-Düsen des Unternehmens Schlick eingesteckt. Andere Laborcoater am Markt verfügen teilweise lediglich über eine Sprühdüse. Ein Schlauchpumpenkopf, in den alle vier Schläuche passen, versorgt jede Düse einzeln. Das führt zu einem homogenen und reproduzierbaren Sprühergebnis. Durch die Anti-Bearding Caps (ABC) findet kein Produktaufbau statt.

Bei der neuen Anlage sind Prozessraum und Sensorik durch eine größere Tür besser zugänglich und zwei integrierte Leuchten geben dem Bediener jederzeit einen Überblick über den Status der Maschine. Auch das Reinigen des Laborcoaters hat der Hersteller verbessert: Drei Reinigungsdüsen sorgen für eine vollständige Benetzung und Reinigung der Gesamtfläche. Ein neuer Füllstandssensor stellt sicher, dass keine Überfüllung stattfindet. Anstelle der bislang manuell einstellbaren Druckregelung für Formier- und Zerstäuberluft, ist diese nun standardmäßig über die Software in die Maschine integriert; das macht den Prozess genauer, indem es Abweichungen minimiert.

Achema, Halle 3.0 – A71