Mikropartikel

Mikropartikel ist der Überbegriff für Mikrokapseln und Mikrosphären. Während Letztere homogene Partikel darstellen, bestehen Mikrokapseln aus einem Kern, welcher überzogen wurde. Kern und Überzug müssen nicht dieselbe Zusammensetzung aufweisen.

Abzugrenzen sind sie von den Nanopartikeln, deren Größe maximal 1 µm beträgt.

Die Herstellung von Mikropartikeln erfolgt oftmals analog zu der von Nanopartikeln und unterscheidet sich z.T. nur durch Anpassung bestimmter Parameter (z.B. Rührgeschwindigkeit). Das Grundprinzip ist die Einbettung des Wirkstoffs in ein Polymer. Man unterscheidet folgende Verfahren:

Grenzflächenpolymerisation

Bei der Grenzflächenpolymerisation werden Monomere und Startermoleküle gemischt. Dabei unterscheidet man zwischen:

• Suspensionspolymerisation: Beide Moleküle werden in einem nicht-mischbaren Lösemittel emulgiert, wobei die Polymerisation in den Tröpfchen erfolgt.
• Dispersionspolymerisation: Es wird nur ein Lösemittel verwendet, in welchem die Polymerisation bis zu einer kritischen Größe stattfindet, ab welcher sich die Partikel niederschlagen.

Phasentrennverfahren

Bei Phasentrennverfahren (Koazervation) wird der Wirkstof dispergiert, sodass sich nicht-lösliche Tröpfchen bilden. An der Oberfläche der Tröpfchen findet die Polymerisation der gelösten Monomere statt, bis sich feste Partikel bilden. Der Polymerisationsstart kann auf verschiedene Weisen erfolgen:

• einfache Koazervation: Die Phasentrennung wird durch Aussalzen, Temperaturerhöhung, pH-Änderung oder Alkoholzusatz erzielt.
• komplexe Koazervation: Die Phasentrennung erfolgt durch Zugabe eines entgegengesetzt geladenem Polymer (z.B. Gelatine/arabisches Gummi)

Lösungsmittelverdampfung

Kennzeichen der Lösungsmittelverdampfung ist, dass das Polymer zusammen mit dem Wirkstoff in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst wird und in einem damit nicht mischbaren Dispergiermittel emulgiert. Über einen Rotationsverdampfer kann das Lösemittel entfernt werden; in dem übrig bleibenden Dispergiermittel fällt das Polymer mit dem inkorporierten Wirkstoff aus.

Mechanisch-physikalische Verfahren

• Sprühtrocknung: Ein Wirkstoff-Polymer-Gemisch wird versprüht und dabei getrocknet. Der Wirkstoff wird im Polymer gleichmäßig verteilt.
• Zentrifugalverfahren: Fester oder flüssiger Wirkstoff wird auf das Zentrum einer sich schnell drehenden Scheibe gelegt; bei Beschleunigung werden die Wirkstoffpartikel über die Zentrifugalkraft nach außen beschleunigt. Hierbei durchqueren sie einen Polymerfilm und werden so mit diesem überzogen.
• Extrusion: Der (gelöste) Wirkstoff wird mit hohem Druck durch Öffnungen in Düsen oder Membranen in ein Nicht-Lösungsmittel gepresst. Wird anschließend das Lösemittel entfernt, bleiben die Mikropartikel zurück.
• Überziehen: Das Verfahren entspricht dem Überziehen von Tabletten oder Granulaten, nur dass die Starterkörner eine kleinere Größe aufweisen.

Mit Mikropartikeln können unangenehm schmeckende oder riechende Arzneistoffe maskiert sowie flüchtige Verbindungen (z.B. ätherische Öle) fixiert werden. Auch eine Retardierung kann realisiert werden.

Die Applikation der Partikel erfolgt peroral als Suspension, in Makrokapseln abgefüllt oder als Tablettenpressling. Parenteral werden sie als Suspension intramuskulär oder subkutan verabreicht.

• Bauer, Frömmig, Führer: Pharmazeutische Technologie. Mit Einführung in die Biopharmazie. 10. Auflage, Stuttgart 2017