Viskositätsmessungen von Methylcellulose-Lösungen für pharmazeutische Produkte

Rheologische Messungen sind in der pharmazeutischen Industrie nur teilweise etabliert. Zur Bestimmung der Viskosität wird oft nur eine Einpunktbestimmung durchgeführt, während das rheologische Verhalten über einem bestimmten Scherratenbereich nicht berücksichtigt wird. Ziel dieser Arbeit war es, Fließkurven und Viskositätskurven für Methylcellulose in verschiedenen Konzentrationen und bei unterschiedlichen Scherraten mit einem Modular Compact Rheometer (MCR) von Anton Paar zu ermitteln und darzustellen, wobei die in der Monographie M52230 geforderten Bedingungen eingehalten wurden. Darüber hinaus wird die Bedeutung des Verhaltens des Medizinprodukts bei unterschiedlichen Scherraten in den jeweiligen Anwendungsbereichen diskutiert.

Methylcellulose ist ein in der pharmazeutischen Industrie häufig verwendeter Stoff.

Sie wird verwendet als

• Geliermittel

• Verdickungsmittel

• Suspensionsstabilisator

• Füllstoff in Kapseln

• Bindemittel in Tabletten

• Zerfallsmittel

Methylcellulose ist ein weißes, geruchloses, ungiftiges, hydrophiles Pulver, das gut in kaltem Wasser löslich ist. Es quillt langsam auf und bildet eine kolloidale Dispersion. Die Löslichkeit in Wasser nimmt mit steigender Temperatur ab ca. 50 °C ab. Es bildet sich eine viskose, gelartige Lösung (thermisches Gelierverhalten). So ist die Löslichkeit von Methylcellulose stark von der Wassertemperatur abhängig (löslich unter 40 °C). Für Methylcellulose gibt es eine breite Palette von Anwendungen, die von sehr niedrigviskosen Lösungen bis hin zu hochviskosen Substanzen reichen. Zu den praktischen Anwendungen gehören Arzneimittel wie Augentropfen, Infusionslösungen und gelartigen Cremes sowie festes Pulver in Tabletten. In Augentropfen soll Methylcellulose dazu beitragen, dass das gesamte Auge mit Flüssigkeit benetzt wird. In Infusionslösungen sollte sie jedoch eine Viskosität aufweisen, die der von Blut entspricht, damit die laminare Strömung in den Blutgefäßen erhalten bleibt. Aufgrund des dynamischen Charakters der physikalischen Eigenschaften von Methylcellulose sowie der potenziell lebensverändernden Auswirkungen der Endprodukte, in denen sie enthalten ist, müssen ihre Viskositätswerte unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig analysiert und genau quantifiziert werden können.

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