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    Abbildung 1: GMP-fähiges Hotmelt-Coating-System (Quelle aller Abbildungen: Romaco).
    Kai Koch · Romaco Innojet, Steinen und Susanne Silva · Romaco Group, Karlsruhe

    Korrespondenz:

    Kai Koch, Technischer Leiter, Romaco Innojet, Daimlerstraße 7, 79585 Steinen; e-mail: kai.koch@romaco.com

    Kai Koch
    Kai Koch ist seit 1999 in verschiedenen Funktionen für Romaco Innojet tätig. Nach seinem Einstieg als Konstrukteur wechselte er 2005 in die Projektleitung. 2013 übernahm er die Technische Leitung des süddeutschen Herstellers für Prozessanlagen. In dieser Funktion war er auch maßgeblich an der Entwicklung der Hotmelt-Apparatur beteiligt. Nach Abschluss seines Maschinenbaustudiums an der Berufsakademie Lörrach sammelte er erste Erfahrungen als Entwickler im Bereich Labortechnik.
    Susanne Silva
    Susanne Silva betreut seit 2012 die Pressearbeit der Romaco Group. Nach ihrem Studium der Soziologie und Kommunikationswissenschaften an der Universität Leipzig absolvierte sie ein PR-Volontariat in einer Karlsruher Medienagentur.

    Zusammenfassung

    Hotmelt-Coating-Prozesse sind in der Lebensmittelbranche seit Langem fest etabliert. Die dafür eingesetzten Produktionsanlagen erfüllen jedoch meist nicht die hohen Anforderungen der Pharmaindustrie an die Reinigungsfähigkeit. In Anbetracht des wachsenden Interesses von Arzneimittelherstellern an schmelzbaren Überzügen auf der Basis von Fetten, Wachsen und Polymeren wurde eine Technologie entwickelt, die speziell für pharmazeutische Hotmelt-Anwendungen ausgelegt ist. Bei dem Good-Manufacturing-Practice(GMP)-gerechten System zur Erhitzung und Förderung von heißen Schmelzüberzügen wurden sämtliche Funktionskomponenten in einen beheizbaren Monoblock integriert, dessen Konstruktion einen guten Zugriff auf alle Bauteile bietet. Anlagentechnisch konnten damit die Voraussetzungen für eine pharmagerechte Reinigung geschaffen werden. Kreuzkontaminationen lassen sich nachweislich ausschließen. Somit steht der Zulassung von Hotmelt-Coating-Rezepturen in der Pharmaindustrie nichts mehr im Weg. Der Beitrag erläutert sowohl das Potenzial als auch die technischen Herausforderungen bei der Verarbeitung pharmazeutischer Hotmelt-Coatings.

    Einsatz in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie

    In der Lebensmittelindustrie werden fettbasierte Überzüge schon seit geraumer Zeit z. B. zum Beschichten von Genusssäuren, Salzen oder Aromen eingesetzt, die in Back- und Gewürzmischungen enthalten sind. Für diese Rezepturen werden hauptsächlich natürliche Rohstoffe wie Palmfett, Canauba- oder Bienenwachs verarbeitet [1]. Die Beschichtung mit organischen Fetten und Wachsen gilt als kostengünstiges und höchst effizientes Verfahren, da keine Verdunstung von Flüssigkeiten notwendig ist. Im Vergleich zu wässrigen Coatings enthält die Schmelze keine Lösemittel und erstarrt – ohne zu verdampfen – direkt auf dem Produkt. Die Sprühmenge zur Beschichtung des Produktguts wird dabei vollständig auf die Partikel aufgebracht, was die Prozesszeiten und Energiekosten entscheidend reduziert [2]. Vor diesem Hintergrund sind Hotmelt-Coatings auch für die Pharmaindustrie äußerst interessant. Zahlreiche Arzneimittelhersteller und Forschungseinrichtungen beschäftigen sich daher intensiv mit den Stoffeigenschaften und potenziellen Anwendungen von Schmelzüberzügen. Ähnlich wie in der Lebensmittelindustrie können Hotmelt-Coatings z. B. als Feuchtigkeitsbarriere von hygroskopischen Produkten eingesetzt werden. Darüber hinaus eignen sie sich zur Geschmacksmaskierung bitterer Wirkstoffpartikel [3, 4, 5]. In verschiedenen Studien wird außerdem ihr Verhalten bei der verzögerten Wirkstofffreisetzung untersucht [6, 7, 8].

    Risiken und Chancen von Hotmelt-Coating-Prozessen

    Trotz der intensiven Entwicklungsaktivitäten der letzten Jahre konnten sich die Schmelzüberzüge in der Pharmabranche bislang nicht flächendeckend durchsetzen. Sowohl in pharmakologischer Hinsicht als auch in der apparatebaulichen Umsetzung war die Technologie lange nicht vollständig ausgereift. Das ist zum einen darauf zurückzuführen, dass die in der Lebensmittelindustrie verarbeiteten Fette nicht den Qualitätsansprüchen der Pharmaindustrie genügen. So neigen Naturprodukte allgemein zu Schwankungen hinsichtlich ihrer Stoffeigenschaften [9]. Zum anderen erfordert das Handling der heißen Fette ein hohes Maß an Anlagensicherheit. Um das Bedienpersonal zu schützen, müssen die beheizten Bauteile durchgängig isoliert und verkleidet werden [10]. Generell erschwert die Wärmeisolation den Zugriff auf die einzelnen Baugruppen.

    Daraus resultiert die wohl größte Herausforderung für den Einsatz der Hotmelt-Technologie in der Pharmaindustrie. Dort wird der gute Zugriff auf die Baugruppen für eine Good-Manufacturing-Practice(GMP)-gerechte Reinigungsvalidierung vorausgesetzt. Die in der Lebensmittelindustrie eingesetzten Großanlagen sind hingegen nur schwer zugänglich und folglich auch nicht für einen Einsatz in der Pharmaproduktion geeignet. So lässt sich der in der Pharmaproduktion obligatorische Swab-Test [11] an den unzugänglichen Innenflächen einer Lebensmittelanlage nur mit großem Aufwand durchführen.

    Ungeachtet dessen locken die potenziellen Chancen und die Wirtschaftlichkeit des Hotmelt-Verfahrens. Verschiedene Hersteller von Arzneimittelhilfsstoffen haben daher ihre Forschung auf dem Gebiet des Hotmelt-Coatings kontinuierlich vorangetrieben. Mittlerweile sind etliche synthetische Fette und Ready-to-Use-Coatings im Handel erhältlich, die über die erforderliche Stabilität verfügen und reproduzierbare Ergebnisse ermöglichen [12, 13]. Auch bei Equipment und Anlagendesign wurden Fortschritte erzielt und die Prozesse den GMP-Anforderungen der Pharmaindustrie angepasst. Die forschenden Pharmazeuten haben ein großes Interesse daran, ihre Laborergebnisse auf den Produktionsmaßstab zu skalieren [14]. Im Folgenden wird eine Hotmelt-Coating-Technologie beschrieben, die speziell für den Einsatz in der Pharmaindustrie entwickelt wurde (Abb. 1). Dabei richtet sich der Fokus auf die prozess- und apparatetechnischen Voraussetzungen, die zur Einhaltung der GMP-Richtlinien berücksichtigt werden müssen.

    Funktionales Hygienedesign

    Die Vermeidung von Kreuzkontaminationen ist einer der Grundsätze des GMP-Leitfadens zur Herstellung von Pharmazeutika [15, 16]. Das setzt ein Anlagenkonzept voraus, das gründlich und zuverlässig zu reinigen ist. Produkt- und Reinigungsmittelrückstände müssen sich gemäß den Akzeptanzkriterien ausschließen lassen. Dabei kommt es darauf an, die Reinheit der produktberührenden Oberflächen valide zu kontrollieren [11]. Pharmazeutische Produktionsanlagen sollten daher leicht einsehbar und alle produktberührenden Innenflächen vom Maschinenbediener gut erreichbar sein. Da die Hotmelt-Anlagen durchgängig beheizt und isoliert werden müssen, stellt das Kriterium der Zugänglichkeit die größte und wichtigste Herausforderung für die Konzeption dieser Systeme dar.

    Um die verfahrenstechnischen Anforderungen mit den GMP-Richtlinien in Einklang zu bringen, wurde ein integriertes Anlagenkonzept zur Erhitzung, Dosierung und Förderung von Hotmelt-Coatings entwickelt. Zu diesem Zweck wurden sämtliche für den Prozess erforderlichen Baugruppen in einem beheizbaren Monoblock angeordnet (Abb. 2). Sowohl der Schmelzbehälter als auch die Pumpe, Regelventile, Druckluft- und Rohrleitungen wurden als funktionale Einheit konstruiert. Folglich müssen die Komponenten nicht einzeln isoliert werden. Stattdessen wird der Monoblock komplett eingehaust. Die Verkleidung kann bei Bedarf leicht abgenommen werden (Abb. 3).

    Dieser Aufbau ermöglicht auch eine exakt kontrollierbare und gleichmäßige Wärmeverteilung. Sollten Anlagenkomponenten oder Schnittstellen zu stark abkühlen, könnte das dazu führen, dass die flüssige Schmelze im System erstarrt, was zu einer Blockade der Dosierung führte und den gesamten Prozess gefährdete. Um Ablagerungen und Coating-Rückstände zu verhindern, müssen neben einer verlässlichen Temperaturregelung auch die Reinigungsabläufe produktspezifisch definiert und validiert werden. In Anbetracht der schlechten Leitfähigkeit und Löslichkeit von Hotmelt-Coatings ist ein Spültest mit vollentsalztem (VE) Wasser nicht ausreichend. Vielmehr ist die Durchführung von Swab-Tests primär gefordert [11].

    Totraumfreier Monoblock

    In Hinblick auf die GMP-Richtlinien wurde das Monoblocksystem totraumfrei entworfen (Abb. 2). Durch den Verzicht auf Flanschverbindungen konnten sämtliche Dichtungsstellen, Spalte und eingeschlossenen Räume eliminiert werden, in denen sich Produktreste ablagern könnten. Alle Rohrleitungen, durch die die heiße Schmelze fließt, wurden gerade ausgelegt und verfügen über einen identischen Querschnitt. Damit sind sie per se gut einsehbar. Auch die Ventileingänge sind frei zugänglich, was eine optische Kontrolle sämtlicher Rohrverbindungen sowie die Durchführung von Swab-Tests auf allen produktberührten Innenflächen ermöglicht.

    2 pharmagerechte Membranventile (Abb. 2, Punkt 8) regeln den Produktfluss vom Schmelzbehälter über die Pumpe bis hin zum Austrag des Coating-Materials. Die Ventilsitze sind direkt in den Monoblock eingelassen und übergangslos an die Produktkanäle angeschlossen. Die Ventilantriebe, die die Membranen pneumatisch aktivieren, werden von außen auf den Heizblock fixiert, was reinigungstechnisch unkritisch ist. Das totraumfreie Membranprinzip wurde speziell für pharmazeutische Prozesse entwickelt und erfüllt alle Voraussetzungen für eine Cleaning-in-Place(CIP)-Reinigung. Zur Reinigungsvalidierung müssen lediglich die Ventilantriebe abgeschraubt werden, um die Produktkanäle freizulegen. Alternativ können die Ventilsitze auch in eine wärmeleitfähige Edelstahlplatte eingearbeitet werden, die auf dem Heizblock sitzt und sich sehr einfach aufklappen lässt (Abb. 4, Punkt 8). Auf diese Weise sind die Produktkanäle noch leichter zugänglich, was auch die Kontrolle der Reinigungsergebnisse vereinfacht.

    Dabei ist die Einbindung der funktionalen Baugruppen in das durchgängige Heizsystem des Hotmelt-Geräts überaus entscheidend. Wären alle Komponenten getrennt angeordnet (wie bei konventionellen Schmelzsystemen durchaus üblich), müssten pro Bauteil jeweils Rohr- und Flanschverbindungen installiert werden, die wiederum separat zu beheizen und zu isolieren wären. Eine solch komplexe Bauweise, die in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet ist, würde jedoch eine pharmagerechte Reinigung extrem erschweren. Dem beheizbaren Monoblock kommt daher eine Schlüsselfunktion zu.

    Auf die Temperatur kommt es an

    Schmelztemperaturen von bis zu 120 °C sind bei der Verarbeitung von Hotmelt-Coatings Standard. Die Temperatur wird über einen in das Gerät integrierten elektrischen Heizstab geregelt (Abb. 4, Punkt 6). In der Laborausführung bis 50 l ist der Heizblock aus massivem, leitfähigem Edelstahl gefertigt, sodass die Wärme überall gleichmäßig verteilt wird. Ab 50 l Produktionsvolumen wird der kompakte Block als Hohlkörper konzipiert und mit Thermalöl befüllt, das zur Verteilung der Heizenergie dient.

    Das heiße Coating-Material wird über einen beheizbaren Schlauch zur Prozessanlage befördert. Bei der flexibel gestalteten Anbindung müssen wärmetechnisch 2 Schnittstellen überbrückt werden. Sowohl am Ausgang des Hotmelt-Geräts als auch am Eingang in die Sprühdüse befinden sich kurze, unbeheizte Verbindungsstücke. Beim Aufheizen der Anlage könnten sich an diesen beiden Adapterpunkten kritische Kältepunkte ausbilden. Um einen Temperaturabfall zu verhindern, wird der Verbindungsschlauch vor Produktionsstart mit Druckluft vorgeheizt, die über den Heizblock eingeleitet wird. Zu diesem Zweck wurde ein Druckluft-Heizkanal in den Hotmelt-Block integriert (Abb. 4, Punkt 11). Die Windungen des Kanals vergrößern die Wärmetauschfläche, was das Aufheizen der Druckluft effizienter gestaltet. Außerdem erzeugen sie Turbulenzen, die eine gleichmäßigere Erhitzung der Luft ermöglichen. Nach Beendigung des Coating-Prozesses wird die Druckluft zur Entleerung des Verbindungsschlauchs eingesetzt. Auch dann verhindert die exakte Temperierung, dass die Coating-Reste erkalten und im Schlauch erstarren oder schlimmstenfalls die Düse der Prozessanlage blockieren. So hat auch die Spülluft eine wichtige Funktion im GMP-Konzept des Hotmelt-Systems.

    Mobile Anbindung und Steuerung

    Das mobile Hotmelt-Gerät ist auf Rollen montiert (Abb. 1) und lässt sich je nach Bedarf über den begleitbeheizten Verbindungsschlauch flexibel an die nachgeschaltete Prozessanlage (Abb. 5) anschließen. Dabei ist das Hotmelt-System über eine Digitalschnittstelle in die Steuerungsumgebung der Prozessanlage eingebunden. Sämtliche Funktionen der Hotmelt-Anlage wurden in das Bedienterminal der Prozessanlage integriert, sodass der gesamte Batchprozess über das Rezeptursystem zentral gesteuert werden kann. Das betrifft sowohl das Schmelzen, Dosieren und Fördern der heißen Schmelze als auch die Beschichtung des Produktguts mit der erforderlichen Sprührate. Zudem zeichnet die Steuerung der Prozessanlage alle relevanten Produktionsdaten des Hotmelt-Systems auf und speichert diese automatisch in der Chargen-Dokumentation.

    Förderung des Hotmelt-Coatings mit einem Dosierkolben

    Zur Förderung der Schmelze wird standardmäßig ein Dosierkolben in den beheizten Monoblock integriert (Abb. 2, Punkt 4). Mit dem Rückhub zieht der Kolben das flüssige Coating-Material bis zur Endlage in den Zylinder. Dabei ermittelt ein linearer Schrittmotor die relative Position des Kolbens. Um das Produkt zur Prozessanlage zu fördern, fährt der Kolben mit definierter Geschwindigkeit vorwärts auf seine Nullposition. Der Produktaustrag (Abb. 2, Punkt 9) wird folglich über die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens reguliert. Vorteil ist, dass der Kolben pulsationsfrei arbeitet und die heiße Schmelze sehr gleichmäßig in die Düse der Prozessanlage pumpt, wo das Hotmelt-Coating auf das Produkt aufgesprüht wird. Durch diese Art der volumetrischen Dosierung eignet sich das Verfahren für den pharmazeutischen Batchprozess, bei dem alle Komponenten des Endprodukts vorab definiert sind. Für jede Rezeptur werden alle Zutaten und Rezepturbestandteile einzeln abgewogen. Nach Batchende werden das fertige Produkt nochmals ausgewogen und eine Massenbilanz erstellt.

    Für die Installation eines Dosierkolbens spricht auch, dass sich das Dosiersystem pharmagerecht reinigen lässt. Da der Kolben beweglich im Zylinder gelagert ist, kann er per Knopfdruck vollständig aus dem Heizblock herausgefahren werden (Abb. 4, Punkt 4). Auf diese Weise ist der Zylinder leicht einsehbar und kann bei Bedarf zusätzlich manuell gereinigt werden. Dabei wird der Dosierkolben stets in einem Neigungswinkel angeordnet, sodass sich alle Flüssigkeiten prinzipiell selbst entleeren können. Bei größeren Anlagen ab einer Fördermenge von 50 kg wird der Dosierkolben senkrecht neben dem Schmelzgefäß im Monoblock angeordnet, um Platz zu sparen.

    Einsatz von Schlauchpumpen

    Alternativ kann das heiße Wachs auch mit einer in den Heizblock integrierten Schlauchpumpe dosiert und gefördert werden (Abb. 6, Punkte 12 und 13). In der Pharmaindustrie sind die peristaltischen Systeme weit verbreitet, da der Förderschlauch bei Produktwechseln leicht ausgetauscht werden kann und die Pumpe selbst nicht mit dem Fördermedium in Kontakt kommt. Allerdings arbeiten Schlauchpumpen nicht pulsationsfrei, was zu Schwankungen der Sprührate führt. Beim Auftrag der heißen Schmelze müssen die Spitzenwerte der Pulsation berücksichtigt und die Dosiermenge entsprechend eingestellt werden. Um Agglomerationen zu verhindern, dürfen die maximalen Sprühstöße nicht zu stark ausfallen. Dieser Umstand führt dazu, dass die prozesstechnisch realisierbare Dosierrate bei der Schlauchpumpe tendenziell geringer ausfällt als bei einem Dosierkolben.

    Hinzu kommt, dass die Förderrate von Schlauchpumpen mit einem Massendurchflussmessgerät kontinuierlich überwacht werden muss. Da das Verhältnis von Drehzahl und Förderrate aufgrund der Relaxationsgeschwindigkeit des Pumpschlauchs nicht proportional ist, kann der Produktfluss anhand der Umdrehungen nicht exakt bestimmt werden. Ein defekter Schlauch würde z. B. trotz konstanter Drehzahl keine Flüssigkeit mehr fördern, weshalb es nicht ausreicht, die rein mechanische Bewegung der Schlauchpumpe zu kontrollieren. Zur Bestimmung des Massendurchflusses muss das Hotmelt-Gerät daher mit einem Durchflusssensor ausgestattet werden. Vor diesem Hintergrund gestaltet sich die Förderung der Schmelzmasse mit einer Schlauchpumpe etwas aufwendiger als mit einem Dosierkolben – zumal für die Integration der Durchflussmessung ein zusätzlicher Temperierkreis und Heizschlauch benötigt werden sowie für die Isolierung der Sensoren gesorgt werden muss.

    Hinsichtlich der Reinigungsfähigkeit erfüllt jedoch auch die Schlauchpumpe alle GMP-Voraussetzungen. Der Produktschlauch, durch den die heiße Schmelze gefördert wird, ist an 2 Adapterpunkten jeweils am Ein- und Ausgang der Pumpe fixiert. Er kann zur Reinigung und Inspektion leicht entnommen werden und bei Bedarf auch ausgetauscht werden.

    Anbindung an die Prozessanlage

    Auch für die Anbindung des Monoblock-Geräts an die Prozessanlage gilt das Prinzip der einfachen Bauweise. Beide Systeme sind über einen beheizten Schlauch miteinander verbunden, durch den das Hotmelt-Coating in die Düse der Prozessanlage gefördert wird. Dieser singuläre Anschluss wurde für eine Coating-Technologie entwickelt, die mit einer einzigen Sprühdüse (Abb. 7) auskommt, unabhängig von der Größe der Prozessanlage. Systeme, die mit mehreren Düsen arbeiten, benötigten eine entsprechend höhere Anzahl an beheizbaren Produktzuführleitungen und Pumpen, was auch den Reinigungsaufwand erhöhte. Die Regelung und Überwachung der einzelnen Düsentemperaturen wäre ebenfalls um ein Vielfaches komplexer, sowohl was den mechanischen Aufbau als auch die Steuerung anbelangt. Bei einem Sprühsystem mit nur einer Düse muss dagegen nur dieses eine Bauteil beheizt und mit einem Temperaturfühler ausgestattet werden. Um einen Temperaturabfall der Schmelze zu verhindern, genügt es, die Sprühluft der Düse zu erhitzen. Die heiße Sprühluft wird durch 2 Ringspalte eingespeist, die so angeordnet sind, dass sie den Schmelzkanal der Düse komplett umschließen und diesen bis zur Mündungsöffnung sicher beheizen.

    Erzeugung des Sprühnebels

    Die Sprühluft dient dazu, die Coating-Flüssigkeit bzw. die Schmelze zu zerstäuben, die durch den zirkulären Düsenspalt in den Prozessbehälter gepumpt wird. Um den erwünschten Sprüheffekt zu erzeugen, wird die Sprühluft durch 2 Spalte, die unter- und oberhalb des Sprühspalts liegen, in den Prozess geblasen. Der Druck, mit dem die Sprühluft auf die austretende Coating-Flüssigkeit trifft, erzeugt den Sprühnebel in einer bestimmten Tröpfchengröße. Die Sprührate selbst wird über die Pumpleistung des Hotmelt-Geräts gesteuert. Sie leitet sich aus der Geschwindigkeit des Dosierkolbens ab, der die heiße Schmelze fördert. Dagegen wird der Sprühluftdruck in Abhängigkeit der Sprührate und der angestrebten Coating-Tröpfchengröße definiert. Die ideale Tröpfchengröße richtet sich wiederum nach dem Umfang und der Form der Produktpartikel, die mit dem Hotmelt-Coating beschichtet werden sollen. Sind die Tröpfchen im Verhältnis zu den Produktpartikeln zu groß, besteht die Gefahr, dass das Produkt agglomeriert. Um den Sprühnebel zu verfeinern, muss entweder der Sprühluftdruck erhöht oder die Pumpleistung zurückgefahren werden. In dieser Beziehung verhalten sich Hotmelt-Überzüge äquivalent zu wässrigen Coating-Lösungen.

    Kontrolle der Prozesstemperatur

    Fett- und Wachsschmelzen sind den wässrigen Lösungen auch hinsichtlich ihrer Viskosität und Fließeigenschaften ziemlich ähnlich. Der entscheidende Unterschied ist der Übergang von der flüssigen in die feste Phase. Während die lösemittelbasierten Überzüge relativ langsam verdampfen, erstarren Hotmelt-Coatings, sobald ihre Rückerstarrungstemperatur unterschritten wird, innerhalb kürzester Zeit. Aus diesem Grund sollte das Temperaturgefälle im Produktbehälter nicht zu groß ausfallen. Kühlt das zerstäubte Medium nach Verlassen der Sprühdüse zu schnell ab, erstarren die Tropfen vereinzelt auf den Partikeln, ohne zu einem gleichmäßigen Überzug zu verschmelzen. Um ein homogenes Coating-Ergebnis zu erzielen, muss die heiße Schmelze daher sehr kontrolliert abgekühlt werden. Was die Prozesstemperaturen anbelangt, lassen Hotmelt-Coatings aufgrund ihrer Stoffeigenschaften kaum Toleranzen zu. Bereits geringe Schwankungen können die Qualität des Endprodukts stark beeinträchtigen. Der Temperaturverlauf muss bei Hotmelt-Coating-Prozessen daher sehr genau geregelt werden. Dabei erleichtert das Anlagenkonzept mit nur einer einzigen, zentral angeordneten Sprühdüse die Kontrolle der Abläufe, da die Prozessparameter nur für eine Düse messtechnisch erfasst werden müssen.

    Beim Design des Produktbehälters ist zu beachten, dass der Düsenkörper nicht innerhalb der Produktschüttung angeordnet ist, sondern nur mit der Spitze in den Prozess ragt. Auf diese Weise wird verhindert, dass bereits beschichtetes Produkt an der heißen Düsenoberfläche schmilzt und dort anhaftet. Bei einem zentral positionierten Bottom-Spray-System trifft der Sprühnebel von unten auf das Produktgut, das von der Prozessluft bewegt und umgewälzt wird. Durch die vollständige Überdeckung der Sprühdüse durch das bewegte Produkt werden Sprühverluste minimiert. Die Strömungsverhältnisse im Behälter definieren die Geschwindigkeit und den Weg, den die einzelnen Partikel zurücklegen, und sorgen dafür, dass sie nicht kollidieren und u. U. agglomerieren. Mit dem sog. Luftgleitschichtverfahren sind prozesstechnisch alle Voraussetzungen für die Applikation von Hotmelt-Coatings geschaffen [17, 18].

    Zusammenfassung und Ausblick

    Die größte technische Herausforderung bei der Durchführung von Hotmelt-Coating-Prozessen birgt gleichzeitig ihr größtes Potenzial: Hotmelt-Coatings erstarren und verdampfen nicht. Das spart Zeit, Energie, Material und Kosten. Voraussetzung für den Einsatz der Technologie in der Pharmaindustrie ist eine validierbare Reinigungsfähigkeit in Kombination mit einer durchgängigen Beheizung des Hotmelt-Systems. Schon kleinste Temperaturschwankungen können dazu führen, dass die heiße Schmelze unerwartet erstarrt. Das Prozessergebnis wäre gefährdet und der Reinigungsaufwand enorm. Ein erfolgreiches Hotmelt-Coating verlangt daher zuverlässige Prozesse und ein hohes Maß an Kontrolle. Bei der Entwicklung des GMP-fähigen Hotmelt-Coating-Systems wurden all diese Faktoren berücksichtigt. Nun liegt es an den Pharmazeuten, die Chancen gegenüber den Risiken abzuwägen. Erste pharmazeutische Hotmelt-Rezepturen sind bereits auf dem Markt [14], weitere haben die Zulassung erhalten.

    Literatur

    [1]C. Sorgatz: Physikalische Charakterisierung von Überzugsmaterialien in der Lebensmittelindustrie (Diss.). Technische Universität München, 4f (2011).
    [2]A.S. Achanta, P.S. Adusumilli, K.W. James, C.T. Rhodes: Development of Hot Melt Coating Methods. Drug Development and Industrial Pharmacy, 23(5), 441–449 (1997).
    [3]K.D.F. Becker: Hot melt coating with lipid-based excipients, Development of a solvent-free technology for the coating of multiparticulate drug delivery systems (Diss.). Karl-Franzens-Universität Graz (2016).
    [4]S. Bold, O. Graner, O. Rusch, A. Bögershausen, S. Klein, P. Kraahs: Hot Melt Coating with fast release as an innovative taste masking concept. Losan Pharma GmbH, News (10.09.2012). http://www.losan-pharma.de/sites/default/files/hot_melt_coating_with_fast_release_as_an_innovative_taste_masking_concept_aaps.pdf. Zuletzt abgerufen am 12.03.2018.
    [5]J. Walsh, A. Cram, K. Woertz, J. Breitkreutz, G. Winzenburg, R. Turner, C. Tuleu: Playing hide and seek with poorly tasting paediatric medicines, Do not forget the excipients. Advanced Drug Delivery Reviews 73, 14–33 (2014).
    [6]D. Haack, M. Koeberle: Hot Melt Coating for Controlling the Stability, Release Properties and Taste of Solid Oral Dosage Forms. TechnoPharm 4, Nr. 5, 258–263 (2014).
    [7]Z. Knezevic, D. Gosak, M. Hraste, D. Rausl, Z. Khan: Application of Hot-Melt Coating Process for Designing a Lipid Based Controlled Release Drug Delivery System for Highly Aqueous Soluble Drugs. Chemical & Pharmaceutical Bulletin, Vol. 57, No. 5, 464–471 (2009).
    [8]A. Padsalgi, S. Bidkar, V. Jadhav, D. Sheladiya: Sustained release tablet of theophylline by hot melt wax coating technology. Asian Journal of Pharmaceutics, 26–29, January 2008.
    [9]D. Lopes, S. Salar-Behzadi, A. Zimmer: Designing optimal formulations for hot-melt coating. International Journal of Pharmaceutics, No. 533, 357–363 (2017).
    [10]S.G. Sudke, D.M. Sakarakar: Hot-Melt Coating, an Innovative Pharmaceutical Coating Technique. Journal of Pharmaceutical Research & Clinical Practice, 3(1), 16-26, January–March 2013.
    [11]Active Pharmaceutical Ingredients Committee (APIC): Guidance on Aspects of Cleaning Validation in Active Pharmaceutical Ingredient Plants. May 2014.
    [12]Biogrund GmbH: BonuWax, Product Information: 3 in 1 coating, waxing and polishing with only one excipient premix? Why not! (2017) http://www.biogrund.com/products/excipients/bonuwax/. Zuletzt abgerufen am 12.03.2018.
    [13]GATTEFOSSÉ SAS: https://www.gattefosse.com/compritol-888-ato; https://www.gattefosse.com/compritol-e-ato-nutraceutical; https://www.gattefosse.com/precirol-ato-5. Zuletzt abgerufen am 12.03.2018.
    [14]Contract Pharma: Hermes Pharma Launches Hot Melt Coating. Breaking News (26.01.2016) https://www.contractpharma.com/contents/view_breaking-news/2016-01-26/hermes-pharma-launches-hot-melt-coating/. Zuletzt abgerufen am 12.03.2018.
    [15]Bundesministerium für Gesundheit: Leitfaden der Guten Herstellungspraxis. Teil I, Anlage 2 (2006): //www.bundesgesundheitsministerium.de/fileadmin/Dateien/3_Downloads/Statistiken/GKV/Bekanntmachungen/GMP-Leitfaden/GMP-Leitfaden-1.pdf. Zuletzt abgerufen am 12.03.2018.
    [16]European Commission, EudraLex: The Rules Governing Medicinal Products in the European Union. Vol. 4, Part 1, Chapter 3 (2014). https://ec.europa.eu/health/sites/health/files/files/eudralex/vol-4/chapter_3.pdf. Zuletzt abgerufen am 12.03.2018.
    [17]H. Hüttlin: Coatings mittels Innojet-Verfahren. In: M. Kumpugdee-Vollrath, J.P. Krause (Hrsg.): Easy Coating. Grundlagen und Trends beim Coating pharmazeutischer Produkte. Wiesbaden, Vieweg + Teubner, 120–132 (2011).
    [18]K.H. Bauer: Technische Mitteilung. Pharmind 77, Nr. 7, 1088–1095 (2015).
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