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Trocknung und Tablettierung lebender Mikroorganismen

Prozessspezifische Beanspruchungsarten bei der Herstellung von Probiotika-Tabletten und deren Einfluss auf die Lebensfähigkeit der enthaltenen Mikroorganismen

Fördergeber: DFG

Projektbearbeitung: Karl Vorländer

Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Die Untersuchung des Einflusses von Formulierung und Prozesskette auf das Überleben von Mikroorganismen ist insbesondere im Kontext der Entwicklung probiotischer Darreichungsformen von großem Interesse. Probiotische Mikroorganismen treten in Wechselwirkungen mit dem humanen Mikrobiom und wirken sich positiv auf die Gesundheit des Patienten aus, wobei die Lebensfähigkeit der verabreichten Mikroorganismen von entscheidender Bedeutung ist. Während des Herstellungsprozesses treten unterschiedliche Beanspruchungen auf, verursacht durch Temperatur- und Konzentrationsänderungen sowie mechanische Belastungen. Die Herstellung trockener Darreichungsformen wie Pulver oder Tabletten wird aufgrund der besseren Lagerfähigkeit und Akzeptanz verglichen mit flüssigen oder halbfesten Produkten bevorzugt. Die Trocknung der Mikroorganismen geht jedoch meist mit einer erheblichen Reduktion der Viabilität der Zellen einher. Zur Charakterisierung der Zellviabilität werden unterschiedliche Methoden entwickelt und eingesetzt, um die Schädigungsmechanismen bei unterschiedlichen Trocknungsverfahren und nachgeordneten Prozessschritten zu eruieren. Systematische Untersuchungen des Einflusses von Prozessschritten sowie Prozess- und Formulierungsparametern auf das Überleben der Mikroorganismen werden wissenschaftlich detailliert untersucht und Modelle und Regeln zur rationalen Auslegung der gesamten Prozesskette von der Kultivierung der Zellen bis zum Verpacken der finalen Darreichungsform genutzt.

Ziele und Aufgaben des iPAT

  • Entwicklung von Methoden zur quantifizierenden und qualifizierenden Charakterisierung beanspruchter Mikroorganismen
  • Untersuchung der Zellschädigung bei verschiedenen Trocknungsverfahren und Etablierung von Schutzstrategien
  • Tablettierung von getrockneten Mikroorganismen und Charakterisierung des Einflusses von Formulierungs- und Prozessparametern
  • Lagerstabilitätsuntersuchungen
  • Ableiten von Modellen und Regeln zur rationalen Prozessauslegung
Sprühgetrocknete Hefe

Abbildung : Sprühgetrocknete Hefezellen

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