Hochdisperses Siliciumdioxid

Hochdisperses Siliciumdioxid ist ein weißes Pulver mit einer sehr flockigen Struktur. Die Summenformel ist SiO₂. Es ist unlöslich in Wasser, lässt sich aber darin dispergieren. Die Dichte beträgt 2,3 g/cm³, aufgrund der vielen Lufteinschlüsse liegt die Schüttdichte aber erheblich niedriger bei 0,029 bis 0,042 g/cm³. Die Schmelztemperatur liegt bei 1.600°C. Wasser mit dispergiertem Siliciumdioxid hat einen leicht sauren pH-Wert von 3,5 bis 5,5.

Entsprechend der Bezeichnung "hochdispers" haben die Pulverkügelchen des Siliciumdioxid einen sehr kleinen Durchmesser von nur 15 nm. Die Klassifizierung von verschiedenen Typen von hochdispersem Siliciumdioxid erfolgt über die Oberfläche der Partikel (in m²/g). Das übliche, pharmazeutisch verwendete hochdisperse Siliciumdioxid hat eine Oberfläche von 200 bis 300 m²/g.

Handelsnamen von hochdispersem Siliciumdioxid enthalten üblicherweise eine Zahl, die die Oberfläche angibt. Das heißt beispielsweise, Aerosil^® 200 hat eine Partikeloberfläche von 200 m²/g.

In Pulvern dient hochdisperses Siliciumdioxid als Fließregulierungsmittel. Es wird vor dem Tablettenpressen zugesetzt, um ein gleichmäßiges Einfüllen in die Matrize zu gewährleisten und das Pressen zu vereinfachen. Dies verbessert die Gleichförmigkeit und Stablität der Tabletten. Die sehr kleinen Siliciumdioxid-Partikel lagern sich dabei an die Oberfläche der deutlich größeren Tablettenpulver-Partikel an und erzeugen einen Kugellager-Effekt. Durch die verringerte Reibung wird das Gleiten und "Abrollen" der Partikel aneinander erleichtert.

siehe auch: FST-Komplex

Die Anwendungskonzentration von hochdispersem Siliciumdioxid als Fließregulierungsmittel liegt zwischen 0,2 und 2 %. Konzentrationen über diesem Wert verbessern die Fließfähigkeit nicht weiter, sondern führen sogar zu einer Verschlechterung des Fließverhaltens des Pulvers. Das liegt daran, dass die SiO₂-Partikel bei zu hohen Konzentrationen miteinander Agglomerate bilden, also verklumpen.

In flüssigen und halbfesten Suspensionen erhöht hochdisperses Siliciumdioxid die Viskosität und verlangsamt dadurch die Sedimentation der dispergierten Teilchen. Als Zusatz in Suppositorien verbessert der Hilfsstoff - ebenfalls mittels Viskositätserhöhung - die gleichförmige Verteilung des Wirkstoffs während des Aushärtens des Arzneimittels.

Außerdem kann hochdisperses Siliciumdioxid als Gelbildner für wässrige und ölige Systeme angewendet werden.

Hochdisperses Siliciumdioxid erzeugt keine Reizungen auf der Haut oder im Auge. Die Gefährdung durch hochdisperses Siliciumdioxid beim Einatmen ist umstritten, weshalb es nur mit einem Mund-Nasen-Schutz verarbeitet werden sollte.

• Peter C. Schmidt, Siegfried Lang (2013): Pharmazeutische Hilfsstoffe, Govi-Verlag, Eschborn