Sphäronisation

Pharmazeutische Pellets sind Partikel mit enger Teilchengrößenverteilung und hoher Sphärizität. Zu deren Herstellung hat sich das Verfahren der Extrusion mit anschließender Sphäronisation etabliert, da sich damit effizient und zuverlässig Pellets mit einer homogenen Oberfläche herstellen lassen.

Ein Sphäroniser besteht aus einer ruhenden zylindrischen Wand und einer rotierenden Bodenplatte mit einer strukturierten Oberfläche, der sogenannten Friktionsscheibe, auf welche die zunächst zylindrischen Extrudate aufgegeben werden. Während des Sphäronisationsprozesses werden die Extrudate durch verschiedene Mechanismen wie plastische Verformung, Koaleszenz und Abrieb abgerundet. Da diese Mechanismen parallel ablaufen, sich gegenseitig beeinflussen und zusätzlich von Prozessparametern und dem Materialverhalten der verwendeten Pellets abhängen, ist die Beschreibung des Sphäronisationsprozesses schwierig.

Simulationen können daher ein Hilfsmittel sein, um ein besseres Verständnis für das Verfahren zu erlangen. Aufgrund der starken Abhängigkeit der Rundungsmechanismen von der Partikeldynamik im Sphäroniser, wurde diese zunächst durch Simulationen mit der Diskreten-Elemente-Methode untersucht. Dadurch konnte die komplexe Partikelbewegung im Sphäronisers charakterisiert werden (siehe Abb. 1).