Dokument: Adhäsionskräfte in interaktiven Mischungen für Pulverinhalatoren
| Titel: | Adhäsionskräfte in interaktiven Mischungen für Pulverinhalatoren | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3334 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20060215-001334-9 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Lohrmann, Maike [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Lippold, Bernhard C. [Gutachter] Prof. Dr. Weber, Horst [Gutachter] Prof. Dr. Urbanetz, Nora Anne [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Pulverinhalator, Adhäsionskräfte, Rasterkraftmikroskopie, Tensiometer, IGC, NGI, Laktose, Mannitol, Salbutamolsulfat, InhalationDPI, adhesion force, AFM, tensile strength, lactose, mannitol, interactive mixture, albuterol sulphate, | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik | |||||||
| Beschreibung: | In Pulverinhalatoren liegt der mikronisierte Arzneistoff meist als interaktive Mischung, also adhäsiv gebunden auf einem gröberen Träger vor. Während der Applikation muss sich der Arzneistoff vom Träger trennen, um an seinen Wirkort zu gelangen, da nur Partikel kleiner als 5 µm lungengängig sind. Wissen über die Wechselwirkungen zwischen dem Arzneistoff und dem Trägermaterial ist wichtig für eine effektive Entwicklung dieser Arzneiform. Qualitätskriterium für interaktive Mischungen für die pulmonale Applikation ist der Feinanteil, also der Anteil der Dosis, dessen aerodynamische Partikelgröße kleiner als 5 µm ist. Der aerodynamische Durchmesser entspricht dem Durchmesser, den eine Kugel mit der Dichte 1 g/cm³ haben müsste, um die gleiche Sinkgeschwindigkeit in Luft aufzuweisen wie das betrachtete Partikel. In der vorliegenden Arbeit werden neben der Charakterisierung der Träger bezüglich der Eigenschaften, die einen Einfluss auf die Performance interaktiver Mischungen haben, verschiedene Methoden zur Bestimmung inter-partikulärer Wechselwirkungen getestet und im Vergleich zu etablierten Impaktormessungen zur Beurteilung interaktiver Mischungen bewertet. Für die Untersuchungen finden Salbutamolsulfat als Modellarzneistoff in Mischungen mit dem meist verwendeten Trägermaterial α-Laktose-Monohydrat sowie Mannitol als Alternative Verwendung. Messungen mit dem Next Generation Impactor (NGI), einem neuen Impaktor mit vereinfachter Handhabung, ergeben nur geringe Unterschiede im Feinanteil der interaktiven Mischungen mit verschiedenen Trägermaterialien. Abhängig vom verwendeten Inhalator liegt er zwischen 10 und 14 % bzw. 27 und 34 %. Glättung des Trägermaterials nach Einlagerung bei hohen Luft-feuchten oder die Zugabe von mikronisiertem Trägermaterial steigern diesen Anteil um das zwei- bis dreifache. Während durch Lagerung der interaktiven Mischungen bei ansteigenden relativen Feuchten der Feinanteil etwa halbiert wird. Die inverse Gaschromatographie dient zur Bestimmung der Oberflächenenergie als einem Maß für potentielle Interaktionen der Stoffe. Die Methode ist in der Lage, verschiedene Produkte und herstellungsbedingte Unterschiede des gleichen Produktes zu differenzieren, jedoch besteht keine Korrelation zwischen den bestimmten Oberflächenenergien und den Ergebnissen der NGI-Messungen. Dies liegt darin begründet, dass die Wechselwirkungspartner einzeln charakterisiert werden und kein Maß für ihre Interaktion existiert. Die direkte Bestimmung der Adhäsionskraft erfolgt für einzelne Partikelkontakte mittels Rasterkraftmikroskopie. Messungen des realen Systems sind aufgrund der ungleichen Oberflächentopographie der Partikel schwierig. Deshalb werden glatte Oberflächen der Träger durch Kristallisation hergestellt. In Adhäsionskraftmessungen des Arzneistoffs gegen die Kristallisate der Trägermaterialien ergeben sich keine signifikanten Unterschiede. Die höhere Oberflächenrauigkeit von Presslingen der Substanzen führt im Vergleich zu Messungen gegen die Kristallisate zu einer Reduktion der Adhäsion. Ebenso wie bei den Impaktormessungen bewirken höhere Luftfeuchten einen Anstieg der Haftkräfte. Obwohl eine hohe Anzahl an Messungen durchgeführt wird (n=500), finden dieselben nur auf einem kleinen Ausschnitt der Fläche statt, so dass repräsentative Aussagen nur bei idealisierten Systemen oder mit großem experimentellen Aufwand möglich sind. Zugspannungsmessungen untersuchen die Haftkräfte eines größeren Partikelkollektivs. Die Messungen erweisen sich jedoch auch nach Optimierung des Messkörpers für Adhäsionsmessungen als wenig geeignet, da die Kontaktfläche zwischen Arzneistoffpartikel und Träger vom Messaufbau diktiert wird und sich von der während des Mischvorgangs entstehenden Kontaktfläche bei Herstellung der interaktiven Mischung unterscheidet. Sowohl die inverse Gaschromatographie als auch die Rasterkraftmikroskopie dienen dem Verständnis interpartikulärer Wechselwirkungen und ihrer Einflussgrößen. Aufgrund der vielschichtigen Einflussfaktoren, die bei den Messungen der aerodynamischen Partikelgrößenverteilung festgestellt werden, wird es allein mit diesen Methoden jedoch nicht möglich sein, im Unterschied zu idealen Systemen Vorraussagen über den Feinanteil realer Systeme zu treffen. Mannitol als neues Trägermaterial erweist sich als gute Alternative zum etablierten α-Laktose-Monohydrat. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Sonstige Einrichtungen/Externe | |||||||
| Dokument erstellt am: | 15.02.2006 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 30.06.2005 | |||||||
| Datum der Promotion: | 30.06.2005 |
