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Überkritische Fluide Partikelerzeugung

Partikelerzeugung

Partikelerzeugungsprozesse mit überkritischem Kohlendioxid (CO2)

Es sind zahlreiche Prozesse auf der Basis von überkritischem CO2 entwickelt worden, die die Erzeugung oder Modifizierung von feinen Partikeln mit definierter Korngrößenverteilung im Mikro- oder sogar Nano-Maßstab mit einer bestimmten Form und/oder Morphologie erlauben. Diese neue Technologie ist von höchster Relevanz für die Herstellung von pharmazeutischen Produkten und Substanzen. Die Dosier- und Release-Eigenschaften von Pharmawirkstoffen (Active Pharmaceutical Ingredients - APIs) werden durch die Partikeleigenschaften erheblich beeinflusst. Neue Arzneimittel mit exakten und kontrollierten Eigenschaften werden in naher Zukunft durch den Einsatz dieser neuen Prozesse möglich sein, die die traditionellen Granulierungs- und Sprühtrocknungsverfahren ergänzen.

Prozessablauf für GAS-Verfahren (Gas antisolvent crystallization)
Prozessablauf für GAS-Verfahren (Gas antisolvent crystallization)

Merkmale der Hochdruckmikronisierung

  • Physikalische Charakteristiken, wenn Schmelzen oder Lösungen mit überkritischen Fluiden behandelt werden:
    • Verringerung der Viskosität
    • Verringerung der Oberflächenspannung
  • Schnelle Übersättigung durch Druckveränderung bzw. Kontakt mit dem überkritischen Fluid
  • Hohe Kernbildungsgeschwindigkeit, geringe Wachstumsgeschwindigkeit
  • Partikel im Mikro- oder Nanomaßstab möglich
Prozessablauf für RESS-Verfahren (Rapid Expansion of Supercritical Solutions)
Prozessablauf für RESS-Verfahren (Rapid Expansion of Supercritical Solutions)

Vorteile der Verwendung von überkritischen Fluiden

  • Größe: Mikro- bis Nanometerbereich
  • Enge Größenverteilung einstellbar
  • Kontrolle der Geometrie (kugel-, nadelförmig etc.)
  • Morphologie (glatt, porös, massiv) kontrollierbar
  • Einsetzbar bei problematischen Substanzen, z.B. mit hohen Schmelzpunkten oder hoher Viskosität
  • Keine thermische Belastung durch milde Temperaturbedingungen
  • Keine Oxidation durch inerte Atmosphäre
  • Möglichkeit der Erzeugung von Verbundstoffen
Prozessablauf für PGSS™-Verfahren (Particles from saturated solutions)
Prozessablauf für PGSS™-Verfahren (Particles from saturated solutions)
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