Multifunktionale / medizinische Produkte

Die sogenannten Multifunktionsprodukte sind Kombinationsprodukte, die mit einem Wirkstoff beladen werden, um diesen an den Wirkort zu transportieren oder um seine Freigabe zu beeinflussen. Beispiele sind Medikamenten-beschichtete koronare Stents, Katheter, empfängnisverhütende oder Dental-Implantate, Vaginalringe oder transdermale Pflaster.

Fortschrittliche Wirkstoffapplikationssysteme spielen in Pharmazietechnik sehr wichtig geworden. In der Herstellung und Designgebung dieser Systeme bieten Co-Extrusion und die unterstützenden Nachfolge-Aggregate einzigartige Vorteile.

Co-Extrusion

Bei der Co-Extrusion kommen zwar zwei Extruder zum Einsatz, die auf ihnen hergestellten Materialien fließen allerdings durch eine Düse. Auf dem gleichläufigen Doppelschneckenextruder werden der Wirkstoff und das Polymer compoundiert. Ein zweiter Extruder (oftmals Einschneckenextruder) formt die Außenhülle bestehend aus reinem Polymer. Die äußere Membrane reguliert die Wirkstofffreigabe und hat eine Freisetzungsrate von nahezu nullter Ordnung. Da hier ein gleichmäßiger Durchmesser gewährleistet werden muss, wird oftmals eine Schmelzepumpe zwischen Extuder und Co-Extrusions-Düse geschaltet.

Nach dem Abkühlen (im Wasserbad) realisiert eine Ziehvorrichtung die Spannkraft des extrudierten Produkts. Danach folgt der Schnitt. Letztendlich gibt die Ziehvorrichtung den Querschnitt des Durchmessers. Muss dieser angepasst werden, geschieht dies anhand eines Laser-Mikrometers. Dieser misst den Außendurchmesser des Extrudats und schickt die Informationen an die Ziehvorrichtung, die sich je nach Bedarf anpasst. Das bekannteste co-extrudierte Implantat ist der hormonhaltige Nuvaring® or Implanon®.

Co-Extrusions-Düse

Anwendung: Vaginalring, Implantate

Schlauchextrusion

Ein Schlauch entsteht dadurch, dass das extrudierte Polymer durch eine kreisförmige Düse gedrückt, im Wasserbad gekühlt und dann geschnitten bzw. aufgewickelt wird. Wenn bei der Herstellung medizinischer Schläuche ein Compound benötigt wird, kommt der Doppelschneckenextruder zum Einsatz. Ein Beispiel ist das Einarbeiten von Silbersalzen. Diese helfen beim Legen von Kathetern oder Stents mögliche Sepsen vorzubeugen. Es können auch Gerinnungshemmer eingearbeitet werden, um die Blutgerinnung rundum die Geräte herabzusenken.

Die Herstellung der Schläuche auf einem Doppelschneckenextruder ermöglicht es, die Dosierung zu verändern und den Rohmaterialbestand zu reduzieren.

Die Schläuche können entweder direkt aus dem Doppelschneckenextruder mit einer nachgelagerten Schmelzepumpe extrudiert werden. Oder der Doppelschneckenextruder kann als Zweitextruder in einer Co-Extrusionsanlage eingesetzt werden. Das wirkstoffhaltige Material kann entweder als Außenhülle oder innerhalb des Schlauchs hergestellt werden.

Filmextrusion

Folien werden als dünne Schichten definiert, die ein oder mehrere Polymere enthalten, mit oder ohne Weichmacher. Sie können als Darreichungsform eingenommen oder direkt als Wundverband mit therapeutischem Heileffekt verwendet werden. Laminate bestehen aus mehreren Folien- bzw. Plättchen-Schichten. Im Vergleich zu aktuellen Folienherstellungsvrfahren wie etwa dem Gießverfahren, werden bei der Schmelzextrusion keine giftigen Lösungsmittel benötigt.

Ein besonderes Augenmerk bei der Folienextrusion gilt dem Design der Düse. Die Schmelze wird über eine Breitschlitzdüse kontinuierlich auf eine sich drehende Stahlwalze dünnschichtig aufgegegossen. Über eine Einzel- oder mehrere Wickelstationen kann die Folie auf ein Trägermaterial verteilt bzw. laminiert werden. 

Anwendungen: Transdermale Pflaster, sublinguale Filme

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