In einem Schritt

Spritzgießen von pharmazeutischen Darreichungsformen

Im Folgenden wird exemplarisch die Füllsimulation mit anschließender Auswertung der Wirkstoffverteilung betrachtet. Damit ist schließlich die Beantwortung folgender Fragen möglich:

  • Welchen Einfluss auf die Wirkstoffverteilung haben unterschiedliche Einspritzvolumenströme bei der Kavitätenfüllung – beginnend in der Angussbuchse des Verteilersystems?
  • Wieviel Wirkstoff (in Prozent) befindet sich am Ende des Füllvorgangs in den einzelnen Tabletten?
  • Wie homogen ist der Wirkstoff über alle Kavitäten verteilt?

Hinsichtlich der Wirkstoffverteilung bei unterschiedlichen Einspritzvolumenströmen ergab eine direkte Gegenüberstellung der Volumenströme in den drei konzentrischen Ringen mit 5, 10 und 15 cm³/s ein sehr einheitliches Verteilungsbild der Wirkstofftracer über alle sechs Kavitäten. Hierbei wurde die Anzahl der detektierten Tracer pro Schnittebene addiert und prozentual aufgelistet. Die unterschiedlichen Strömungsverhältnisse bei Variation der Einspritzvolumenströme haben die Verteilung der Tracer nicht signifikant beeinflusst. Beeinflusst wird die Wirkstoffverteilung durch die seitliche Anspritzung der Tablette und die Strömungsverhältnisse bei der Kavitätenfüllung.

Die Auswertungen der Shannon-Entropie am Ende des Einspritzvorgangs in vier verschiedenen Schnitt-ebenen (1, 2, 3 und 4 mm über der Tablettendicke) bei drei verschiedenen Einspritzvolumenströmen (5, 10 und 15 cm³/s) ergab die Maßzahl für die Homogenität der Wirkstoffverteilung. Dieser Wert der äquivalenten Verteilung über alle vier Schnittebenen wird durch Se ausgedrückt und beträgt als Grenzwert 2,5. Je näher die Werte für S in den Schnittebenen am Grenzwert Se liegen, umso gleichmäßiger ist der Wirkstoff innerhalb dieser Schnittebenen verteilt. Die S-Werte liegen für die betrachteten Fälle in einem guten Bereich zwischen 1 und 2. Tendenziell fallen die Werte in den inneren
Schnittebenen etwas ab. Eine Erklärung dafür lässt sich aus den Strömungsverhältnissen und dem Füllbild der Kavitäten ableiten.

Heftausgabe: Februar 2016
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Über den Autor

Herwig Juster, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Polymer-Spritzgießtechnik und Prozessautomatisierung (IPIM) an der Johannes Kepler Universität, Prof. Dr.-Ing. Georg Steinbichler, Vorstand des Institutes für Polymerspritzgießtechnik und Prozessautomatisierung (IPIM) und Leiter Forschung
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