PF-Trendbericht: Aktuelle Entwicklungen in der Partikelmessung

Nicht allein die Größe zählt

17.06.2016 Für die Pharma-Branche sind partikuläre Systeme durch ihren Einsatz als Carrier für den Wirkstoff extrem relevant. Zudem kann der Wirkstoff selbst als Partikel in den Darreichungsformen dienen.

Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Anwender sollten individuell die mögliche Applikation der Partikelanalyse sehr genau abwägen und sich darüber im Klaren sein, welche Parameter warum gemessen werden sollen.
  • Die Messung von Nanopartikeln, zum Beispiel als Verunreinigungen, wird zunehmen, ist aber noch nicht abschließend geregelt.
  • Die Messung der Partikelgeometrie und die Inline-Analyse gewinnen immer mehr an Bedeutung, werden aber nicht die alles verdrängenden Techniken sein.
Nicht allein die Größe zählt

Herstellungsprozesse in der Industrie mit Beteiligung von Partikeln stellen häufig komplexe Systeme dar. Eine korrekte Vermessung der Größe und Form spielt daher eine entscheidende Rolle. (Bild: Fotolia)

Auch in der Lebensmittel-Produktion ist eine routinemäßige Prozess- und Qualitätskontrolle von „partikulären“ Lebensmitteln, wie Salz, Mandeln oder Reis erforderlich.

Aus diesem Grund ist eine umfassende Analyse der Partikel von so hoher Bedeutung für ein erfolgreiches Qualitätsmanagement. In diesem Bericht wollen wir also nicht auf die Partikelmessung im Reinraum eingehen, sondern Ihnen Trends in der Partikelanalyse vorstellen. Denn in den letzten Jahren gab es deutliche Fortschritte auf diesem Gebiet, zum Beispiel beim Messen von Partikeln im (Sub-)Nanometerbereich. Zudem findet die Analyse der Partikelgeometrie immer mehr Beachtung, und vor dem Hintergrund der Schlagworte Konti-Produktion, Industrie 4.0 und Automatisierung rückt die Inline-Technologie verstärkt in den Fokus. Verena Zeiler, Marketing Managerin bei Malvern Instruments, fasst die für sie wichtigsten Trends der vergangenen Jahre in der Partikelmesstechnik mit „klein, visuell und online“ zusammen.

Dabei sollten sich die Anwender allerdings sorgfältig überlegen, ob das Messen der Partikelgröße überhaupt notwendig ist. Und wenn ja, welche Art der Messung sie einsetzen wollen. Auf diesen Umstand verweist explizit Stefan Küchler, Head of Support bei LUM. Laut seiner Aussage „ist Partikelgröße unbestreitbar eine sehr wichtige Produkteigenschaft, wird aber oft irrtümlicherweise mit der Dispersionsstabilität gleichgesetzt.“ „Wir sehen in unserer täglichen Arbeit viele Beispiele, in denen Kunden mit der Frage „Partikelgröße“ an uns herantreten, aber eigentlich ein Stabilitätsproblem bearbeiten müssen“, beschreibt er die Situation. „Dispersionsstabilität muss als Summenparameter verstanden werden, der viele Einflußgrößen hat. Dazu gehören Viskosität, Dichtedifferenz zwischen Teilchen und Medium, Energieeintrag, Prozessverlauf, „Lager“-Historie oder pH-Wert – die für den Zustand der Dispersion unter Umständen. entscheidender sind als die Partikelgröße allein.“

Friedel Schwartz, CTO bei Sequip S+E, plädiert dafür, dass sich Anwender gründlich darüber im Klaren sein müssen, was und warum sie es messen möchten. Für ihn hat das Verstehen der Ansprüche, die ein Herstellungsprozess an die Messtechnik stellt, höchste Priorität. Dabei sollten Anwender auch nicht vor hoch erscheinenden Initialkosten zurückschrecken, damit nach Einsatz ungeeigneter Technik nicht das böse Erwachen folgt.

Aber natürlich ist die „Teilchengröße prinzipiell ein sehr wichtiger Parameter“, betont Küchler. Die Messung von Partikelparametern und das Verständnis ihrer Auswirkungen auf die Produkte und Prozesse sind für den Erfolg der Materialherstellung beim Anwender ausschlaggebend. Entscheidende Materialeigenschaften, wie die Stabilität in Suspension bei Sedimenten oder die Rieselfähigkeit und Handhabung bei Granulaten wie Tabletten oder Soja sind nur einige Beispiele, bei denen Eigenschaften wie Größe und Form der Partikel eine gravierende Rolle spielen. „Das Feld der charakterisierbaren Produkteigenschaften ist dabei im Laufe der Zeit immer umfangreicher und spannender geworden“, erklärt Küchler weiter.

Neben der klassischen, aber auch langsamen und aufwendigen Methode der Siebanalyse haben sich zahlreiche weitere Partikelmessverfahren etabliert. Wesentlich für den Anwender ist dabei, dass die neuen Verfahren die Messergebnisse des Siebverfahrens zuverlässig reproduzieren können.

Heftausgabe: Juni 2016
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Dr. Martin Large, Redaktion

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