Schwarzes Gold

Drs. Inge Veenstra, Dipl.-Ing. Peter Bangert

In der pharmazeutischen Industrie müssen häufig unerwünschte Nebenstoffe wie Pigmente, Farbstoffe oder geruchsbildende Substanzen aller Art während der Produktion entfernt werden. Hierfür haben sich verschiedene Methoden etabliert, die jeweils ihre Vor- und Nachteile haben. Während Ionenaustauscherharze und Membranen sich eher für kontinuierliche Prozesse eignen, finden Kieselgur und Aktivkohle ihren Einsatz bei Batchprozessen. Geht es um die Reinigung des Endproduktes, bietet Aktivkohle für fast jede Anwendung die richtige Lösung.

Aktivkohle ist in verschiedenen Reinheiten verfügbar und zwar von hohem Reinheitsgrad bis Ultrahoch- und sogar Pharmacopoeia-Reinheit. Die Reinheit der Kohle ist abhängig von dem Rohstoff, der zur Herstellung verwendet wird und der Nachbehandlungs-Methode.

Grundsätzlich können zur Herstellung von Aktivkohle alle organischen Materialen verwendet werden. Dennoch werden folgende Rohstoffe für die Produktion bevorzugt:

Alle aufgeführten Rohmaterialien haben eine große Beeinflussung auf das Endprodukt. Steinkohle und Braunkohle sind die ältesten Rohstoffe, die für die Herstellung von Aktivkohle eingesetzt werden. Ihr Mineralgehalt, hauptsächlich handelt es sich um Eisen, Magnesium und Kalzium, ist ziemlich hoch. Die Aktivierungseigenschaften dieser Kohlen sind mittelmäßig, besonders hoch aktivierte Kohlen sind selten. Für pharmazeutische Anwendungen sind sie daher nicht geeignet.

Torf und Holz sind beides Rohstoffe, die meist für pharmazeutische Prozesse bevorzugt werden. Sie sind vom Rohmaterial her relativ rein, so dass man eine Kohle mit niedrigem Aschegehalt erhält. Des Weiteren sind diese Rohstoffe auch für die Herstellung von hoch aktivierten Kohlen geeignet, die wiederum sehr wichtig sind, um bei pharmazeutischen Prozessen Produktverluste zu minimieren.

Kokosnussschalen und Olivenkerne sind beides Rohstoffe, die für Spezialkohlen eingesetzt werden. Besonders Olivenkerne werden für Nischen-Anwendungen verwendet und sind kein bevorzugter Rohstoff für pharmazeutische Anwendungen. Kokosnussschalen eignen sich dagegen sehr gut für pharmazeutische Anwendungen. Von der Natur her ist das Material sehr rein und somit für höchste Aktivierungsgrade prädestiniert.

Das Kriterium der notwendigen Reinheit ist häufig abhängig von der Stelle im Prozess, wo die Aktivkohle benötigt wird. Ist der Kohleeinsatz am Anfang des Prozesses erforderlich, ist meistens eine hohe Reinheit genügend. Sollte die Kohle zur Reinigung des Endproduktes, also zum Beispiel von aktiven Wirkstoffen, benötigt werden, ist oft sogar eine Pharmacopoeia-Qualität erforderlich, da ein Auslaugen (z. B. von Mineralien) der Kohle unerwünscht ist. Neben der Reinheit heben sich diese Pharmacopoeia-Kohlen durch eine extrem hohe Aktivierung hervor. Dies minimiert die Kohle-Dosierung und – was angesichts der teuren Endprodukte viel wichtiger ist – minimiert den Produktverlust.

Norit stellt verschiedene Aktivkohlen her, die den Anforderungen sowohl der Europäischen Pharmacopoeia entsprechen – wie A Supra EUR, B Supra EUR und B Test EUR – als auch der United States Pharmacopoeia, wie C Extra USP und E Supra USP.

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www.norit.com