Spraytørring – perfekt dosering takket være lægemiddelkapsler

Instant kaffe og mælkepulver fremstilles ved spraytørring. Fraunhofer-forskere har tilpasset denne teknik til det vanskelige spørgsmål om at inkorporere uopløselige stoffer i kerne-skal-partikler. Den nye metode hjælper med at reducere koncentrationen af ​​aktive ingredienser i terapeutisk medicin.

Indkapsling bruges i kosmetik og lægemidler til at beskytte aktive ingredienser mod ydre påvirkninger såsom aggressiv mavesyre. En anden anvendelse af indkapsling er at kontrollere frigivelsen af ​​aktive ingredienser inde i kroppen:afhængigt af permeabiliteten af ​​skalmaterialet, medicinen afgives gradvist frem for alt på én gang. Fordi sådanne systemer frigiver flere, mindre doser over en længere periode, lægemiddelbehandlingen tolereres bedre og lettere at administrere. I nogle tilfælde, det betyder kun at tage én pille om dagen i stedet for tre.

Uopløselige stoffer er et problem

Det første trin i indkapslingsprocessen involverer at opløse den aktive ingrediens i et flydende medium og blande det med skalmaterialet. Derefter ledes opløsningen til en åbning i midten af ​​en dyse omgivet af en ringformet kanal, gennem hvilken trykluft injiceres ved høj hastighed. Trykket spreder opløsningen i en aerosol af fine dråber, som derefter sprøjtes ind i en tørrecylinder. Her, væsken fordamper, efterlader et fint pulver af kerne-skal-partikler. Problemet er, at det er svært at blande uopløselige stoffer med andre materialer. Dette begrænser valget af skalmaterialer, der kan bruges til at fremstille partiklerne.

Tre-vejs dyse tillader endeløse kombinationer af materialer

"Af denne grund, vi bruger en tre-vejs dyse til at implementere sprøjtning. Dens fordel er, at den tillader to stoffer at blive tilført separat til dysen. Forskydningskræfterne blander stofferne sammen ved dysens åbning, skabe en aerosol indeholdende begge materialer, " forklarer Michael Walz, som udviklede og optimerede den nye teknik sammen med sin kollega Dr. Achim Weber ved Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB i Stuttgart.

Dette system tillader endeløse kombinationer af materialer, gør det muligt at tilpasse den kontrollerede frigivelse af aktive ingredienser til forskellige anvendelser. "Vi kan ændre partikelstørrelsen og indkapslingseffektiviteten ved at vælge de passende stoffer og ved at variere koncentrationen af ​​opløsningen, væskevolumenstrømmen, tørretemperaturen, og trykket på dysen. Dette giver os mulighed for at reagere på næsten ethvert kundebehov og udvikle løsninger, der er skræddersyet til deres behov, siger Weber.

Den nye proces til indkapsling af aktive ingredienser kan være interessant for gødningsproducenter og fødevareforarbejdningsvirksomheder samt kosmetik- og medicinalindustrien.