Vergleich der Bestimmungsmethoden des Kristallinitätsindexes von pharmazeutisch verwendeten Cellulose-Produkten

Seit Beginn der 60er Jahre werden Cellulosepulver in Arzneimitteln verwendet. Durch ihren mit der Zeit immer vielfältigeren Einsatz sind sie in der pharmazeutischen Technologie nicht mehr weg zu denken und zu einem der wichtigsten Hilfsstoffe geworden. Sie finden unter anderem ihre Anwendung in der Kapselherstellung, dienen als Emulsionsstabilisierer und wirken sedimentationsverzögernd in Suspensionen. Ihr Haupteinsatzgebiet liegt aber in der Tablettierung und Pelletierung. Dabei unterscheidet man grundsätzlich zwischen den zwei Celluloseprodukten „Mikrokristalline Cellulose“ und „Pulvercellulose“. Diese Form der Klassifizierung ergab sich nach und nach mit der Erforschung ihrer pharmazeutisch-technologischen Eigenschaften. Man entdeckte Unterschiede bei der Wassersorption, den Fließ-, Binde- und Sprengeigenschaften aber auch ihrer plastischen Verformbarkeit. Auch unterscheiden sie sich in ihrem Fließverhalten sowie ihrer Verpreßbarkeit und besitzen verschiedene Zerfallscharakteristika, wodurch das Freisetzungsverhalten von Tabletten verändert werden kann. Diese Unterschiede entstehen auch bei Cellulosen gleichen Typs, wenn sie unterschiedlich starker mechanischer Beanspruchung ausgesetzt waren. Dabei haben aber alle genannten Eigenschaften eines gemeinsam: „Ihre Unterschiede bzw. die Veränderungen ihrer Eigenschaften bei mechanischer Aktivierung stehen immer im direkten bzw. indirekten Zusammenhang mit dem Kistallinitätsindex der Cellulose“. Nun sind bei der Herstellung von Tabletten, Pellets aber auch Granulaten zur Praeformulierung immer technologische Prozesse (z. B. Vermahlung) nötig, welche eine vorhergehende Aktivierung der Cellulose bewirken können. Zudem ist Cellulose bis heute ein unverzichtbarer Bestandteil dieser Arzneiformen. Und dies wird auch in Zukunft so sein. Daher war man in der Vergangenheit immer bestrebt, den KI zuverlässig bestimmen zu können. Seit Beginn der 40er Jahre wurden ständig neue Ideen entwickelt, den KI von Cellulosepulvern zu bestimmen. Die Geschichte der Bestimmungsmethoden begann mit der Schwebemethode nach STEURER und KATHEDER und wurde fortgesetzt mit der Infrarot spektroskopischen Methode mittels KBr-Technik nach NELSON und O`CONNER. In den 50er Jahren wurden sie dann bereichert durch die Röntgendiffraktometrie mit mittlerweile über sechs verschiedenen Auswertungsmethoden. Zwischen den 50er und 70er Jahren wurden weitere Versuche durch Bestimmungen über die Merzerisierbarkeit von Cellulosen und ihr unter verschiedenen Einflüssen differierendes WRV unternommen. Es folgten KI-Bestimmungsversuche mittels DTA, DSC, Gas-Dichte-Verfahren (meist mit Helium als Gas) und über die Ermittlung ihrer Sorptionsisothermen. Die CP-MAS-C-NMR-Technik stellt den neusten Versuch der KI-Bestimmung dar und wurde in den 80er und 90er Jahren entwickelt. Sie wird jedoch größtenteils eher für Strukturaufklärungen und –Zuordnungen eingesetzt. Bei allen diesen Methoden stellt sich die Frage, welche von ihnen nun die bessere und zuverlässigere ist bzw. die korrektesten Daten liefert. Für die Forschung ist aber noch viel wichtiger, ob die Ergebnisse der Methoden untereinander direkt, indirekt oder gar nicht miteinander vergleichbar sind.