Welche Wirkstoffe sind für die Anwendung der HME-Technologie geeignet?

Wirkstoffe der BCS Klasse II-IV, die ein Problem bei der Resorption (Bioverfügbarkeit) und der Permeabilität haben. Stark thermolabile Wirkstoffe können in der Regel nicht verarbeitet werden.

In welchem Maßstab können HME-Formulierungen bei Losan hergestellt werden?

Im Screening können wir mittels etablierter Tools (z.B. Meltprep) sehr kleine Chargen herstellen. Wir kommen hier z.B. mit 50 mg aus. Im Labormaßstab auf unsererm Pharma 11 können wir Chargengrößen von 20 g bis zu mehreren kg realisieren. Der Pilot- und Produktionsmaßstab auf unserem Leistritz 27 Micro ist für einen Durchsatz von 1 kg/h bis zu 25 kg/h geeignet.

Wie werden die Extrudate nach dem Schmelzprozess gekühlt?

Bei Losan stehen je nach weiterer Anwendung verschiedene Kühltechniken zur Verfügung. Werden Pellets benötigt, dann erfolgt die Kühlung extrudierter Stränge mit einem Kühlband. Wird ein hoher Durchsatz und eine schnelle Kühlung der Schmelze benötigt, verwenden wir einen Walzenkühler [Link zum Video].

Wie werden die HME Granulate nach dem Extrusionsprozess zerkleinert?

Die Extrudate können über einen Granulator (zylindrische Partikel), über eine oszillierende Mühle, eine konische Mühle oder eine Hammermühle auf die gewünschte Korngröße zerkleinert werden. Von Granulat bis feinem Pulver ist alles möglich.

Was sind typische Durchsätze bei Schmelzextrusionen auf dem Losan Equipment?

Der Durchsatz wird maßgeblich durch die Art der Formulierung, durch die Beladung des Extrudates und seine Kühleigenschaften beeinflusst. In der Regel können Durchsätze von mindestens 8 kg/h erreicht werden.

Welche Faktoren beeinflussen die Stabilität der HME-Granulate?

Als wichtigste Faktoren sind hier die Auswahl der Polymere zur Stabilisierung des amorphen Wirkstoffes und die Beladung mit Wirkstoff zu nennen. Hinsichtlich chemischer Stabilität spielt die richtige Auswahl stabilisierender Hilfsstoffe eine Rolle (Antooxidantien, ph Modifier).

Welches Risiko besteht, dass im Lagerprozess des Produktes eine Rekristallisation des amorphen Wirkstoffes beobachtet wird?

Nach sorgsamer Formulierungsentwicklung mit den Losan Screening Tools besteht kaum ein Risiko und es wird in den Stabilitäten zur Festlegung der Produktlaufzeit keine Rekristallisation beobachtet. Ist der Wirkstoff nicht molekulardispers sondern nur amorph eingebettet, besteht ein Risiko und dieser Punkt muss sorgfältig in den begleitenden Stabilitätsuntersuchungen geprüft werden.

Können auch hochschmelzende Wirkstoffe mit einem Schmelzpunkt > 200°C eingebettet werden?

Eine Einbettung ist möglich, aber oft werden diese Wirkstoffe dann nicht im Polymer gelöst und liegen weiterhin kristallin vor. Im Prozess kann der Wirkstoff je nach ausgewählter Konfiguration der Extruderschnecken einem sehr hohen Scherstress ausgesetzt werden. Dies kann eine Zerkleinerung des Wirkstoffes bis hin zu Nanopartikeln oder amorphen Einbettungen ermöglichen. Eine solche Formulierung kann durchaus auch zu einer Erhöhung der Resorption im Körper führen.

Können die Wirkstoffe in vivo beim Auflösen der HME-Matrix rekristallisieren und dann präzipitieren? Was passiert dann und wie wird das bei der Formulierungsentwicklung berücksichtigt?

Jede Ausfällung eines Arzneimittels während der GI-Passage kann die Bioverfügbarkeit des Arzneimittels beeinträchtigen – oder anders ausgedrückt – die Formulierungsentwicklung zielt auf eine möglichst robuste Solubilisierung ab. Interessanterweise ist eine erhebliche Verbesserung der Absorption in vivo durch solubilisierende Formulierungen nach wie vor schwierig, wie die sehr begrenzte Anzahl erfolgreicher Marktprodukte zeigt. Es ist allgemein bekannt, dass die Bioverfügbarkeit in vivo selten eine vergleichbare Größenordnung erreicht, wie die Löslichkeitsverbesserung in vitro. Hier setzt die neue Losan Screening Technologie an, die eine Verknüpfung von Wirkstofffreisetzung aus der Formulierung und der Permeabilität ermöglicht. Die sich u.U. der Freisetzung bildenden supramolekularen Strukturen im Nanometerbereich, wie Mizellen, Nanopartikel, Öltröpfchen oder Hilfstoff-Wirkstoff-Komplexe können bei der Formulierungsentwicklung so mit einbezogen werden