Was und warum?

Partikelanalysen/Pulveranalysen sind essentiell, um ein Pharmakoneigenschaften während der Entwicklung zu verstehen und zu kontrollieren. Ein Fehlen der Kontrolle über die Partikel, kann das Risiko für plötzliche Umwandlungen erhöhen, die ihrerseits Auswirkungen auf die Stabilität und andere Eigenschaften des Stoffes haben. Das Verhalten des Pharmakons kann drastisch verändert sein, im Hinblick auf dessen Handhabung und Herstellung, sowie letztendlich in vivo. Das heißt, das Risiko Partikelanalysen nicht durchzuführen zu lassen, kann bedeuten das analytische Programm und die klinischen Studien müssten evtl. wiederholt werden, was einen erheblichen finanziellen Aufwand darstellt.

Abbildung: Plasmaprofil eines virtuellen Patienten – Um den gewünschten Effekt des Pharmakons zu erhalt sollte eine gewissen Plasmaprofil erreicht werden, hier als rote Kurve dargestellt. Zu schwache Konzentration führt nicht zum Effekt (blaue Kurve) und zu hohe Konzentration führt zu unerwünschten toxikologischen Effekten (türkise Kurve).

  • Zu schwache Konzentration im Plasma kann vorliegen, wenn die Partikelgröße sich vergrößert oder das kristalline Material in eine stabilere Form übergeht.
  • Zu hohe Konzentration im Plasma kann vorliegen, wenn die Partikelgröße sich verkleinert oder sich das kristalline Material in eine Form mit höherer Auflösungsrate umwandelt.

Das heißt, dass sowohl Partikelgröße als auch die physikalischen Form kontrolliert werden müssen und Spezifikationen angegeben werden sollten.

Bioverfügbarkeit und Partikelanalyse

Nur die aufgelöste Form einer Substanz, also eine in der separierte Moleküle umgeben von Wassermolekülen vorliegt kann in menschlichen Körper aufgenommen werden. Das bedeutet, solange die Substanz als Partikel vorliegt kann es nicht in den Blutkreislauf eindringen und wird nicht das „Target“ an einem Ort innerhalb des Körpers finden. Wenn das Pharmakon den gastrointestinalen Trakt erreicht liegt es oft als Partikel vor. Die Auflösung dieser Partikel wird im Magen beginnen (bei einem geringen pH Wert).

Abhängig von der Partikelgröße und der Löslichkeit der Substanz, wird mehr oder weniger die gesamte Dosis hier aufgelöst. Darauffolgend gelangt die Substanz den Zwölffingerdarm (Duodenum) und weiter in den Leerdarm (Jeujenum), wo die Absorption stattfinden wird. Wiederum abhängig von der Erstauflösung im Magen, und der weiteren Auflösung im den Darmabschnitten (Duodenum/Jeujenum), steht ein mehr oder weniger großer Teil der Substanz der Absorption zur Verfügung. Schon von der Erstuntersuchung der Partikeleigenschaften kann ein Verständnis der Bioverfügbarkeit abgeleitet werden.

Wenn schwache Bioverfügbarkeit erwartet wird, gibt es die folgenden möglichen Strategien:

  1. Mikronisierung der Partikel: Größere Oberfläche wird die Auflösungsrate erhöhen – dies kann ausreichen die gewünschte Bioverfügbarkeit zu erreichen. (Notwendige Analysen: PSD und Auflösungsrate bei relevanten pH-Werten)
  2. Überführung der festen Substanz in eine andere Form, etwa ein Salz: Einige Salze können die A Auflösungsrate der Partikel erhöhen, ohne die Löslichkeit zu ändern! (Notwendige Analysen: Generelle Eigenschaften des Salzes und IDR)
  3. Änderung der Formulierung unter Zuhilfenahme von löslichkeitsfördernden Hilfsstoffen, als Festkörper, halbfestes Produkt oder flüssige Formulierung. (Notwendige Analysen: Auflösungsrate, Partikelinhaltsbestimmung, Löslichkeit, etc.)