Kristalline Produkte werden in der pharmazeutischen Industrie häufig als pharmazeutische Wirkstoffe (APIs) verwendet. Diese Produkte sind jedoch häufig anfällig für mechanische Beschädigungen während der Isolierungs- und Trocknungsprozesse, wie z. B. bei der gerührten Filterbetttrocknung (AFBD). Bei der AFBD wird ein Rührwerk eingesetzt, um die gleichmäßige Trocknung des nassen Kuchens durch intermittierendes Rühren zu fördern. Das Rührwerk bewirkt jedoch auch eine Scherverformung der Kristalle, was zu einer Verkleinerung und Abnutzung führt. Dies kann sich nachteilig auf die Produktqualität und -leistung auswirken und die Kosten für die nachgeschaltete Verarbeitung erhöhen.
Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Bruchneigung von Kristallen in den frühen Phasen der Produktentwicklung zu bewerten. In dieser Studie wurde zu diesem Zweck ein neuer, vielseitiger Scale-down-AFBD entwickelt. Das Gerät kann die Trocknungsbedingungen eines AFBD im kommerziellen Maßstab simulieren und das Ausmaß des Partikelbruchs bei unterschiedlichen Betriebsparametern messen. Carbamazepin-Dihydrat, ein häufig verwendeter Wirkstoff, der bekanntermaßen spröde ist, wurde als Modellmaterial ausgewählt. Das Bruchverhalten von Carbamazepin-Dihydrat-Kristallen wurde in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit des Laufrads, dem Abstand zwischen Laufradwand und Laufradboden sowie dem Lösungsmittelgehalt untersucht. Es wurde festgestellt, dass sich der Bruchmechanismus von Carbamazepin-Dihydrat-Kristallen mit ihrer Morphologie und Größe ändert. Zunächst fragmentieren die Kristalle entlang der kristallographischen Ebene [00l]. Wenn die Kristalle kleiner und gleichmäßiger werden, geht der Bruchmechanismus in eine Zersplitterung über. Darüber hinaus hat der Lösungsmittelgehalt einen erheblichen Einfluss auf die Bruchneigung, da ein höherer Lösungsmittelgehalt den Bruch der Partikel erleichtert.
In dieser Studie wurde zu diesem Zweck in Zusammenarbeit mit Freeman Technology ein neuer, vielseitiger Scale-down-AFBD entwickelt, der auf dem FT4-Chassis basiert. Der Scale-down-AFBD ist ein wertvolles Instrument für die vergleichende Bewertung der Bruchneigung verschiedener kristalliner Produkte unter AFBD-Bedingungen. Er kann Pharmawissenschaftlern helfen, ihre Trocknungsprozesse zu optimieren und qualitativ hochwertige Produkte mit minimalem Abrieb zu erzielen.
