Fällung und Trocknung von Wirkstoffnanopartikeln im Labor- und Mikromaßstab

Schätzungen zufolge sind etwa 35% der auf dem Markt erhältlichen und sogar bis zu 90% der neu entwickelten Wirkstoffe schwer wasserlöslich und weisen somit eine schlechte Bioverfügbarkeit auf. Hinzu kommt, dass die meisten Medikamente für die allgemeine Bevölkerung ausgelegt sind und dadurch einige Patienten über- oder unterdosierte Medikamente einnehmen
müssen, wodurch Nebenwirkungen und Therapieversagen auftreten können.
Zur Überwindung dieser Herausforderungen wird in dieser Arbeit eine Prozesskette zur Herstellung maßgeschneiderter Medikamente vorgestellt. Über einen Fällungsprozess sind zunächst Wirkstoffnanopartikel unter anderem in einem modular
aufgebauten Hochdruck-Mikrosystem synthetisiert worden. Aufgrund der hohen spezifischen Oberfläche der Wirkstoffnanopartikel kann die Lösungskinetik des Wirkstoffes beschleunigt und dadurch die Bioverfügbarkeit in der späteren
Arzneiform positiv beeinflusst werden. Anschließend sind die Wirkstoffnanopartikel zur gezielten Beeinflussung der Freisetzungskinetik in einem Laborsprühtrockner sowohl mit wasserlöslichen (Zucker und Polymere) als auch mit dispersen
(Silicananopartikel) Matrixmaterialien zu Granulaten weiterverarbeitet worden. Darüber hinaus ist für die ressourcenschonende
sowie prozessnahe Formulierungs-und Produktentwicklung ein Mikrosprühtrockner entwickelt worden, der geringste Mengen an
Ausgangsmaterialien verarbeiten und die Tropfengrößenverteilung großskaliger Sprühtrockner imitieren kann. Im letzten Prozessschritt sind die hergestellten Granulate in eine feste Arzneiform überführt worden (Kapseln und Tabletten), wobei sich gezeigt hat, dass insbesondere die Kombination des verwendeten Matrixmaterials der Granulate und der gewählten Arzneiform
entscheidend für das Einstellen einer definierten Freisetzungskinetik und somit für die Herstellung personalisierter und individualisierter Medikamente ist.