ホットメルトエクストルージョン

ホットメルトエクストルージョン（HME）は、熱可塑性ポリマーや結合剤と活性化合物を分子レベルで混合するために、ガラス転移温度温度（T_g）を超えたところでプロセスする技術です。いくつかの他の業界でも使用されているHMEは、熱エネルギーと機械エネルギーの組み合わせを使用して、材料を再現性のある処理をするための連続プロセスを改善し、廃棄物と溶剤の削減やオンラインモニタリングを可能にします。

医薬品製造では、HME は分子レベルでマトリクス内に有効活性成分を分散させ、固体分散体を形成するのに使用されています。難溶性薬剤や、経皮吸収型貼付剤用のフィルムなど特殊な製剤のためのドラッグデリバリーシステムを可能にしました。

安定した固体分散体を形成するマトリクスとして、適切なポリマーを選択することがHMEでは重要です。高い溶解性を持つポリマーは、大量の薬剤を溶解できるため、特に適しています。ホットメルトエクストルージョンに使用するポリマーは、異なるモノマーや化学構造（ホモポリマー、コポリマー、両親媒性コポリマー、溶解剤や可塑剤など）がベースとなっています。各材料を考慮する場合、ポリマーの溶解性を考慮に入れる必要があり、それは親油性の高いものから親水性の高いものまでさまざまです。

ホットメルトエクストルージョン用ポリマーは、熱可塑性特性を示し、適切な放出温度で熱的に安定でなければなりません。HME薬剤システムを開発する場合、ガラス転移と融解温度が重要なファクターです。ポリマーの混錬性は主にT_gまたはT_mおよび溶融粘度で決まります。ほとんどのポリマーは、せん断応力が増大するにつれ、粘度が低下するというチキソトロピー挙動を示します。

ホットメルトエクストルージョンのプロセスでは、有効活性成分と賦形剤がエクストルーダーに供給されます。すべての構成成分に対し、せん断、加熱、可塑化、混合および分散が行われ、ダイを通してそれらを押し出すことにより、最終的に成形されます。HMEベースの製造プロジェクトの開発には、最終製品の品質に影響を与えるいくつかの処理パラメータを制御する必要があります。滞留時間分布および固有機械エネルギー消費量（SMEC）、およびエクストルーダーダイでの溶融温度と圧力、スクリュートルクも考慮する必要があります。

ラボスケールでの薬剤候補の同定

Thermo Scientific二軸スクリューエクストルーダーは、さまざまなサイズにおいても、同様の形状で設計されています。これにより、ラボスケール（11 mmスクリュー）の装置で開発された実験および実現可能性プロジェクトを、科学的アプローチを用いて商業生産規模にスケールアップすることが可能になります。ラボスケールのエクストルーダーを使用することで、高価なAPIの使用を最小限に抑え、実験間の迅速かつ簡単なクリーンアップを可能にします。

製剤開発プラットフォーム

モジュール式のThermo Scientific Pharma 16二軸スクリューエクストルーダーは、開発ラボと生産ラインの間に適合するよう設計されており、放出制御製剤、溶解性向上、共押出およびインプラント、乱用抑止剤製剤、湿式および溶融造粒プロジェクトなど、さまざまな医薬品製剤プロジェクトに活用できます。モジュール式設計により、ホットメルトエクストルージョンと連続造粒を容易に切り替えることができます。

生産規模のHME

ホットメルト製剤の一貫した制御可能な処理を実現するために、PATの利用に適したThermo Scientific Pharma 24二軸スクリューエクストルーダーを使用すれば、製品の切り替え時間の短縮とスケールアップリスクの最小化が保証されると同時に、迅速かつ簡単な洗浄が可能です。

このプラットフォームには、プレミキサー、フィーダー、冷却ロール、空冷コンベア、ペレタイザー、シートなど、プロジェクト開発と商業生産の両方のための統合されたオプションを選択することがます。 GMPに準拠した仕様の装置は、ステンレス製構造と防塵タッチスクリーン操作インターフェースを備えています。