Mathematische Modellierung der Kompressibilität und Kompaktierbarkeit pharmazeutischer Pulver und ihrer binären Mischungen

Die Formulierungs- und Prozessentwicklung bei der Tablettierung erfolgt in der pharmazeutischen Industrie hauptsächlich auf empirischem Weg aufgrund des bis heute unvollständigen Prozessverständnisses. Die Verbesserung dieses und letztlich der Vorhersagemöglichkeit der Tabletteneigenschaften erfordert die systematische und umfangreiche Charakterisierung der Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, wie die in dieser Arbeit betrachteten essentiellen Beziehungen zwischen der Kompressionsspannung, der Tablettenporosität und der Tablettenzugfestigkeit (Pulverkompressibilität und -kompaktierbarkeit).
Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist die mathematische Modellierung der Kompressibilität und Kompaktierbarkeit. Zur Beschreibung und Quantifizierung der in-die-Kompressibilität (während der Kompression gemessen) wird eine
erweiterte in-die-Kompressionsfunktion eingeführt, die erstmalig den Einfluss der Feststoffkompressibilität berücksichtigt. Hinsichtlich der Pulverkompaktierbarkeit wird die Eignung vorhandener Eigenschaftsfunktionen evaluiert sowie eine Methode zur Vorhersage der Tablettenzugfestigkeit mit den Materialeigenschaften, der in-die-Kompressibilität und der Tablettenporosität vorgestellt.
Weitere Schwerpunkte sind die Untersuchung des Deformationsverhaltens auf Einzelpartikel- und Materialebene sowie des Einflusses der initialen Partikelgröße und -morphologie. Die experimentellen Untersuchungen werden zudem auf binäre Pulvermischungen bestehend aus einem Wirk- und einem Hilfsstoff ausgeweitet unter systematischer Variation des Deformationsverhaltens, der Wirkstoffkonzentration und der initialen Partikelgröße.
Dabei wird die Vorhersagemöglichkeit der Kompressibilität und Kompaktierbarkeit der binären Mischungen basierend auf dem Verhalten der Reinstoffe betrachtet.