Nassvermahlung von Medikamenten

Die Hauptbestandteile der Micros sind der Behälter, die im Behälter rotierende Antriebswelle und mehrere mit dieser Welle verbundene, parallel angeordnete Achswellen. Jede dieser Achswellen ist mit freibeweglichen Mahlscheiben bestückt. Diese Mahlscheiben können sich relativ zu den benachbarten Mahlscheiben sowie horizontal zur Achswelle verschieben. Letzteres wird anhand des Spiels zwischen dem Außendurchmesser der Achswelle und dem Innendurchmesser der Mahlscheibe ermöglicht.

Wird die Antriebswelle in Rotation versetzt, so werden die Mahlscheiben durch die wirkende Zentrifugalkraft radial nach außen getragen, bis sie die Behälterwand berühren. Durch die auftretende Reibung zwischen den Mahlscheiben und der Behälterwand rotieren die Scheiben um die jeweilige Achswelle. Das zugeführte Produkt befindet sich zwischen den umlaufenden Ringen und der Behälterwand. Dort findet die Vermahlung durch die Kompression der Mahlscheiben an der Behälterwandung statt. Da sich die Mahlscheiben unabhängig voneinander bewegen, rollt jede einzeln auf den Partikeln ab. Der Mahlprozess ist äußerst effektiv, da Partikel sehr unterschiedlicher Größe von nebeneinander liegenden Scheiben zerkleinert werden. Um Abrasion vorzubeugen sind sowohl die Mahlscheiben sowie die Innenwand des Behälters aus Keramik und somit langlebig und austauschbar.

Im Gegensatz zu einer Kugelmühle, bei der das Mahlwerk indirekt durch Rotation des Behälters bewegt wird, ist bei der Micros das Mahlwerk direkt angetrieben. Dadurch wird die Verarbeitung von Suspensionen mit großer Viskosität und hohem Feststoffgehalt ermöglicht. Zum Beispiel ist es mit der Micros möglich, Materialien zu verarbeiten, die eine Viskosität wie Honig besitzen (20 000 mPas). Dadurch entfällt ein eventuell nachgeschalteter Schritt zur Aufkonzentrierung.

Prof. Dr. Watano von der Osaka Prefecture University hielt auf dem “Pharmaceuticals and Particle Design Symposium” einen Vortrag über die Vermahlung mit der Micros. Kernthema des Vortrags war die Erhöhung der Löslichkeit von Medikamenten. Denn: Viele Medikamente wie zum Beispiel Ibuprofen sind schlecht wasserlöslich. Aufgrund der geringen Löslichkeit können die Wirkstoffe nur schlecht vom Körper aufgenommen werden. Deswegen ist es notwendig die Löslichkeit dieser Stoffe zu erhöhen, ohne die chemischen Eigenschaften zu verändern. Eine Möglichkeit ist es, durch Vermahlung die Partikelgröße zu reduzieren. In neueren Forschungen wurde festgestellt, dass man durch Zugabe von Additiven die Vermahlung in den Submikrometerbereich verbessern kann. Ein Beispiel verdeutlicht dies: Ibuprofen wurde mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 25 µm in einer wässrigen Phospholipid-Polymerlösung mit unterschiedlicher Konzentration in der Micros vermahlen. Das Ergebnis: Bei einer Konzentration des Polymers von mehr als 2 % wurde eine durchschnittliche Partikelgröße von 128 nm bei einer sehr engen Verteilung erreicht. Im Vergleich zum Ausgangsmaterial haben sich die Lösungseigenschaften deutlich verbessert. Wenn von dem Phospholipid-Polymer etwas zu dem Produkt gegeben wurde, hat man eine vollständige Lösung des Materials innerhalb von 5 min erreicht. Diese Ergebnisse zeigen, dass sich durch Verringerung der Partikelgröße und der damit einhergehenden Vergrößerung der Oberfläche das Lösungsverhalten verbessert.

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