Läkemedelsteknik

Flera bilderi en, på bl a pulver, labbmaskin, formler och statistik

Beskrivning

Forskargruppens ambition är att bedriva metodologisk och grundläggande mekanistisk forskning som ska kunna bidra till framtagandet av bättre och mer kostnadseffektiva läkemedel. För det första vill vi utveckla nya och förbättrade lösningar för läkemedelstillförsel och för det andra vill vi utveckla formuleringsverktyg för en effektiv produktutveckling och tillverkning. Gruppens kärnkompetens ligger inom området pulverteknologi vilket är ett vetenskapligt fält som kan tillämpas inom flera produktområden såsom läkemedel och livsmedel. En central forskningsfråga gemensam för gruppens projekt är hur kritiska egenskaper hos partiklar och partikelsystem kan mätas, styras och predikteras. De huvudsakliga tillämpningarna av forskningen är formulering av läkemedel för peroral och pulmonär administrering. Inom forskargruppen bedrivs för närvarande tre projekt: (1) Analytisk pulverkomprimering; (2) Formulering av torrgranulerade pulver; (3) Formulering av inhalationspulver. Gruppens forskning är en del av forskningsprogrammet inom kompetenscentrumet Swedish Drug Delivery Center (SweDeliver).

Labbmaskin

Analytisk pulverkomprimering

Det vanligaste sättet att tillverka tabletter är genom formpressning av pulver i en tablettmatris. Under tablettering volymfylls matrisen och därefter volymreduceras pulvret (komprimeras) till den grad att en sammanhängande fast men porös kropp (tablett) bildas med tillräcklig brott- och nötningshållfasthet för att kunna hanteras och administreras. Tillräcklig mekanisk hållfasthet är således ett avgörande krav för att kunna tillverka tabletter. Processen går mycket snabbt och involverar en serie fysikaliska fenomen. De partiklar som ska formpressas har varierande storlek, form och porositet och är därmed många gånger svåra att karakterisera som enskilda partiklar. Begreppet analytisk pulverkomprimering har introducerats för att tydliggöra att ett alternativ är att karakterisera relevanta partikelegenskaper genom analys av komprimeringsförloppet. Analytisk pulverkomprimering kan definieras som bestämning av komprimeringsparameterar för att karakterisera partiklars mekaniska och friktionsegenskaper samt för att prediktera pulvrets tablettbildande förmåga. Forskargruppen har tagit fram en metod för analytisk pulverkomprimering och arbetar nu med att komplettera denna metod i två avseenden: Dels att utveckla och validera metodik för att bedöma partiklars elastiska egenskaper och dels genom en metod för att prediktera pulvers tablettbildande förmåga.

Formulering av torrgranulerade pulver

För svårlösliga läkemedelssubstanser (t.ex. BCS klass II läkemedel) hanteras vanligen läkemedelssubstansen i mycket finkornig form vid formulering och tillverkning. För att möjliggöra tillverkning av tabletter av sådana pulver krävs vanligen en förbehandling innan tablettering under vilken läkemedelspulvret agglomereras till större partiklar, s.k. granulat. En granuleringsteknik som börjat användas i allt högre grad vid storskalig tablettillverkning är torrgranulering genom valskompaktering, en teknik som är användbar vid kontinuerlig tillverkning. I forskargruppen studeras hur torrgranulerade partiklars tekniska egenskaper påverkas av variationer i komposition och processparametrar. Syftet är att ta fram en mekanistisk förståelse av dessa partiklars komprimeringsegenskaper som möjliggör ett rationellt angreppsätt för deras formulering. Grunden för detta är att etablera kunskap om den sekventiella relationen för partiklarnas komposition- mikrostruktur-mekaniska egenskaper - tabletteringsegenskaper. För att möjliggöra sådana studier används såväl traditionella typer av granulatkorn som experimentella granulatkorn med uniform storlek och form.

Formulering av inhalationspulver

Olika beredningsformer används för att tillföra läkemedel till lunga och av dessa är inhalationspulver vanlig, bl.a. för dess patientvänliga utformning. För att partiklar ska kunna andas in och deponeras i lungan måste de vanligen vara mycket finpartikulära med en s.k. aerodynamisk diameter under 5 mm. För att möjliggöra maskinell fyllning av inhalatorn vid tillverkning och tömning av inhalatorn med påföljande aerosolisering vid användning måste vanligen de mikroniserade läkemedelspartiklarna agglomereras. Exempel på två olika typer av agglomerat som användes i läkemedelsprodukter och som därmed utgör viktiga formuleringsteknologier är adhesiva blandningar (strukturerade agglomerat) och svaga, icke-strukturerade agglomerat. I forskargruppen studeras fysikaliska och formuleringsegenskaper hos agglomerat för inhalation, fr.a. adhesiva blandningar. Gruppen har utvecklat ett klassificeringssystem, benämnd teori för blandningstillstånd, för adhesiva blandningar och visat hur blandningens fysikaliska tillstånd påverkas deras tekniska och aerosoliseringsegenskaper. Med denna konceptuella beskrivning som utgångsläge arbetar gruppen med att bättre förstå hur blandningstillståndet och de krafter som verkar mellan partiklar i agglomeraten kan styras.

Senast uppdaterad:

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

facebook
instagram
twitter
youtube
linkedin