Retsch oplossingen voor Pharma en Medtech industrie
De farmaceutische industrie is een sector die zich richt op het onderzoeken, ontwikkelen, produceren en op de markt brengen van geneesmiddelen of farmaceutische producten. Lees meer over het gebruik van Retsch-apparaten door op de pictogrammen van elke sectie te klikken.
Ontdek meer spannende hoofdstukken en profiteer van onze expertise Click on the chapters to explore!
Onderzoek en ontwikkeling (R&D)
Onderzoek en ontwikkeling omvatten fundamenteel onderzoek, ontdekking van geneesmiddelen, preklinische tests en klinische proeven. Ook het onderzoek om farmaceutische ingrediënten in bijvoorbeeld de traditionele plantengeneeskunde te identificeren, behoort tot deze sectie. Andere interessante benaderingen komen uit de mechanochemie, co-kristal- en polymorfe screening of nanotechnologieën.
Kwaliteitscontrole (QC)
Kwaliteitscontrole zorgt ervoor dat de vervaardigde farmaceutische producten voldoen aan vooraf gedefinieerde kwaliteitsspecificaties en wettelijke normen. QC-activiteiten omvatten rigoureuze tests van zowel de grondstoffen als de eindproducten. Dit omvat fysische, chemische en microbiologische tests om te bevestigen dat het product consequent voldoet aan de vastgestelde normen voor zuiverheid, potentie en veiligheid.
Productie
Het gaat hierbij om de grootschalige productie van geneesmiddelen die door de regelgevende instanties zijn goedgekeurd. Het vereist naleving van Good Manufacturing Practices (GMP) om de kwaliteit, veiligheid en werkzaamheid van het product te waarborgen. Het gebruik van botten en tanden voor implantaatmaterialen moet hier ook worden genoemd als specifieke productietoepassing.
Speciale aandacht: Weefselhomogenisatie en celdisruptie
Celdisruptie is een cruciale stap, vooral voor de productie van biofarmaceutica. Het gaat om het breken van cellen om biologisch actieve verbindingen vrij te maken, zoals eiwitten, DNA, RNA, die kunnen worden gebruikt als therapieën, vaccins of in diagnostische toepassingen. Homogenisatie van weefsels zoals de lever is een ander aspect van deze sectie.
Retsch stimuleert onderzoek en ontwikkeling in farmaceutische toepassingen
Retsch-molens worden gebruikt om actieve farmaceutische ingrediënten (API's) en hulpstoffen te vermalen tot een specifieke deeltjesgrootte, wat cruciaal is voor het garanderen van een consistente werkzaamheid en biologische beschikbaarheid van geneesmiddelen. De deeltjesgrootte kan de oplossnelheid, absorptie en distributie van het medicijn in het lichaam aanzienlijk beïnvloeden. Hulpstoffen, dit zijn inactieve stoffen die naast het actieve ingrediënt van een medicijn zijn geformuleerd, vereisen de juiste grootte en homogenisatie om ervoor te zorgen dat ze correct functioneren in de formulering. Speciale toepassingen vereisen nanotechnologie, cokristallen of mechanosynthese om nieuwe API's te vinden, beide geavanceerde benaderingen waar Retsch kan helpen. In het volgende deel worden acht verschillende toepassingen met de bijbehorende best practices uitgelicht:
Retsch molens voor het vermalen van monstermateriaal zoals API's
API's en hulpstoffen kunnen worden verpulverd in verschillende Retsch molens en vermalers. Afhankelijk van het soort materiaal wordt dan wel vaak de voorkeur gegeven aan het malen in gesloten vaten, zoals in de potten van de Retsch Ball Mills, om stofvorming bij de zeer actieve stoffen te voorkomen. Zo kan bijvoorbeeld Lactose monohydraat binnen 1 uur verpulverd worden in een PM 100 bij een toerental van 450 rpm, waardoor de D90-waarde wordt verlaagd van 100μm naar 5μm. In dit voorbeeld werd het sample nat vermalen, in een suspensie met 90ml propanol. Nat malen wordt meestal uitgevoerd in potten vervaardigd zijn uit zirkoniumoxide, in dit geval in een pot van 250 ml met 150ml balletjes uit zirkoniumoxidemet een diameter van 2 mm. Zirkoniumoxide is een zeer slijtvast materiaal wat voorkomt dat de gebruikte maalkogels zelf slijten tijdens de maalstap waar er een intense wrijving is tussen het materiaal en de kogels. Op deze manier kan er zelfs heel langdurig worden vermalen waardoor er een hoge fijnheid wordt behaald met de Planetaire kogelmolens.
Farmacologisch onschadelijke monstermaterialen, zoals zetmeel of lactose die als hulpstof worden gebruikt, kunnen in de ZM 300 of de RM 200 worden vermalen. Zo kan een lactosemonster van 100 ml met een initiële deeltjesgrootte van 400 μm in de RM 200 binnen 10 minuten worden verpulverd tot deeltjes kleiner dan 100 μm. Er kunnen verschillende materialen voor het malen worden gebruikt met ieder zijn eigen slijtvaste waarde, waaronder hard porselein of agaat. Grotere monsterhoeveelheden kunnen in de ZM 300 worden verwerkt. Monsters die de neiging hebben om te plakken of te agglomereren, kunnen cryogeen worden gemalen met behulp van vloeibare stikstof, het monster wordt hierdoor meer breekbaar. Het gebruik van een cycloon wordt hierbij wel aanbevolen. Zo werd bijvoorbeeld 100 g van een monster met een start grootte van 3 mm binnen 1 minuut verpulverd tot deeltjes kleiner dan 500 μm. Afhankelijk van de eigenschappen van de monsters kan de ZM 300 ook een eindfijnheid van minder dan 40 μm bereiken.
Temperatuurgecontroleerde maling om temperatuurgevoelige stoffen te behouden
Een ander voorbeeld is het temperatuurgecontroleerd nat vermalen van API's (of hulpstoffen) - hier zijn de MM 500-control of de High Energy Ball Mill Emax zeer geschikt voor. In dit voorbeeld werd 15 g API-stof werd gemengd met 25 ml Isopropanol en gemalen in een 50 ml zirkoniumoxide maalpot met 110 g Ø2 mm maalkogels. Het maalproces werd uitgevoerd met behulp van een externe koelmachine die gedurende 30 minuten op 5°C was ingesteld bij 2000 Rpm. Om een specifiek temperatuurbereik te behouden, werd de unieke temperatuurmodus van de Emax gebruikt. De minimumtemperatuur werd ingesteld op 40°C en het maximum op 50°C, zodat het malen alleen binnen dit bereik plaatsvond. Toen de pot 50 °C bereikte, werd het malen gepauzeerd totdat het was afgekoeld tot 40°C, waarna het malen werd hervat. Deze speciale modus garandeert dat het monster niet oververhit raakt tijdens het malen, waarbij alle bewerkingen, inclusief de duur van de maalonderbrekingen, worden geautomatiseerd.
Na slechts 30 minuten totale procestijd werd het oorspronkelijke monster van 1 mm vermalen tot deeltjes van 4 μm. Een hogere fijnheid kan worden bereikt door het sample eerst te malen tot minder dan 200 μm met kogels van 10 mm, gevolgd door fijn malen met kogels van 0,5 mm en een langere duur van malen. Voor grotere monsterhoeveelheden kunnen maalpotten van 125 ml worden gebruikt. Sommige API's vereisen cryogeen malen bij -196°C, waarbij ongeveer 8 g monster in een pot van 50 ml van de Cryomill kan worden geplaatst. De verpulvering tot 100-200 μm is doorgaans binnen 20 minuten voltooid, inclusief de voorkoeltijd.
Conclusie: Retsch heeft geschikte apparatuur om kleine tot middelgrote monsterhoeveelheden veilig en met behoud van de temperatuur te verpulveren
Molens die worden gebruikt om de API's te mengen/homogeniseren met de hulpstoffen voor de ontwikkeling van formuleringen
Het mengen van API's met hulpstoffen is een veelvoorkomend onderwerp in farmaceutisch onderzoek. Efficiënt mengen kan worden bereikt met behulp van mengmolens, die tot 6 x 20 ml monsters kunnen verwerken, of Retsch planetaire kogelmolens, die monstervolumes tot 4 x 200 ml bieden. Zo werd bijvoorbeeld 196 g zetmeel gemengd met 4 g pigment om de mengefficiëntie aan te tonen. Het mengsel, samen met 200 maalkogels van 10 mm, werd in maalbekers van 500 ml gedaan. Na 5 minuten bij 200 rpm, een gematigde snelheid die alleen zorgt voor mengeffecten zonder deeltjes te verkleinen, was het mengen perfect.
Onderzoek naar nanotechnologie – voordelen van Retsch-molens
Bij de ontwikkeling van nanodeeltjes worden hoogenergetische kogelmolens van Retsch gebruikt, zoals de Emax, de PM-serie of de MM 500 nano en control. Deze nanodeeltjes kunnen verbeterde eigenschappen voor medicijnafgifte bieden en zijn een groeiend interessegebied in farmaceutische R&D. TiO wordt hier gebruikt als voorbeeld sample.
Natte en nano-schaal vermaling met de PM 300
Nat malen wordt gebruikt om deeltjesgroottes van minder dan 5 μm te verkrijgen, omdat kleine deeltjes de neiging hebben om te worden opgeladen op hun oppervlak en te agglomereren, wat verder malen in de droge modus moeilijk maakt. Door toevoeging van een vloeistof of dispergeermiddel kunnen de deeltjes gescheiden worden gehouden. Om zeer fijne deeltjes van 100 nm of minder (malen op nanoschaal) te produceren door natte vermaling, is wrijving in plaats van impact vereist. Dit wordt bereikt door een groot aantal kleine maalkogels te gebruiken die een groot oppervlak en veel wrijvingspunten hebben. Het ideale vulniveau van de pot moet voor 60% uit kleine maalkogeltjes bestaan. Voor meer informatie over maalpotvulling, nat malen en monsterverzamelen, bekijk de video.
De video toont nat Slijpen in de Planetaire kogelmolen PM 100.
Titanium dioxide in 125 ml maalbeker
De grafiek toont het resultaat van het vermalen van titaandioxide (TiO2) bij 650 tpm en 800 tpm in de PM 300 en de netto verwerkingstijd. Met de hogere energie-input bij 800 tpm neemt de deeltjesgrootte sneller af. Er moet echter ook rekening worden gehouden met de verhoogde opwarmingseffecten bij 800 tpm, omdat deze langere pauzes nodig kunnen maken.
Netto verwerkingstijd van titanium dioxide met 0.1 mm maalkogels in Natriumfosfaatoplossing
12 g API (met een start grootte van 15 μm) werd gemengd met 26 ml heptaan en 110 g Ø0,5 mm zirkoniumoxide maalkogels. Dit mengsel werd in een maalbeker van zirkoniumoxide van 50 ml gedaan. Het maalproces werd uitgevoerd in de High Energy Ball Mill Emax gedurende 2,5 uur bij 2000 rpm, wat resulteerde in een zeer smalle deeltjesgrootteverdeling met een D90-waarde van 80 nm.Nanodeeltjes kleiner dan 100 nm kunnen ook worden geproduceerd met behulp van de MM 500 nano- of MM 500-control. Doorgaans is er een duur van het malen van 2-3 uur bij 35 Hz vereist bij de MM 500 nano, terwijl de MM 500-control een langere duur van malen vereist bij een snelheid bij 30 Hz. De MM 500-control biedt temperatuurregeling, waardoor de potten kunnen worden tegengekoeld met koud water naar 4°C. Als het maalmedium niet bevriest bij nul graden, kan nat malen ook worden uitgevoerd bij temperaturen tot -10°C om het behoud van temperatuurgevoelige API's te garanderen.
Conclusie: Temperatuurregeling, Nano-vermaling, mengen – de kogelmolens van Retsch zijn geschikt voor alle toepassingen.
Planten of insecten malen om ingrediënten te identificeren
Planten hebben vaak natuurlijke ingrediënten, die al tientallen jaren bekend staan om hun farmaceutische doeleinden en zo ook gebruikt kunnen worden voor farmaceutische toepassingen, Ook andere materialen zoals insecten bieden een aantal interessante stoffen die kunnen bijdragen. Het traditionele Chinese middel TCM of andere traditionele geneeswijzen maken al heel lang gebruik van de natuurlijke hulpbronnen. Onderzoeksactiviteiten zijn gericht op het blootleggen van de API-verbindingen in die klassieke planten- of diermonsters om ze te gebruiken als nieuwe geneesmiddelen en onderdelen van farmaceutische stoffen. Afhankelijk van de initiële monstergrootte, de monsterhoeveelheid, de monsterhoeveelheid en de vereiste eindfijnheid, worden Retsch Cutting Mills, Rotor Mills of Ball Mills voornamelijk gebruikt om dergelijke monsters te verpulveren.
Afhankelijk van de monstergrootte en taaiheid is ongeveer 20 s tot 3 minuten nodig om tot 1 kg gedroogde wortels, vruchten, stengels en ander plantaardig materiaal of insecten te vermalen tot monsters van 1-8 mm. Hier wordt idealiter SM 100 gebruikt, maar voor robuustere monsters zoals nootmuskaat is de SM 300 meer geschikt. Een cycloon helpt in ieder geval om de fijne deeltjes of licht materiaal uit de maalkamer te afvoeren. De ZM 300 is geschikt voor voedingsgroottes tot 10 mm, snijmolens zijn geschikt voor monsters met stukken tot 60 mm. Voor echt taaie materialen moet de 6-schijvenrotor worden gebruikt in plaats van de rotor met parallelle sectie. Soms zijn fijnere deeltjes dan 1 mm nodig - hier is het gebruik van Retsch Ball mills vaak gunstiger om te gebruiken, maar dit is geheel afhankelijk van het soort materiaal.
Echinacea pupurea radi, 500 g
Dried roots, 1 kg
Nutmeg, 100 g
Dried orange peel, 200 g
Dried plants and insects, 15 g
Dried roots, 50 g
Drieds stem parts, 20 g
Dried fruit, 30 g
Conclusion: Zelfs taaie of grotere stukken plantaardig materiaal kan eenvoudig worden gehomogeniseerd met Retsch Cutting Mills of Rotor Mills.
Mechanochemie voor nieuwe of verbeterde API's
Mechanochemie, de studie van chemische reacties die optreden als gevolg van mechanische energie, is in toenemende mate een belangrijk onderzoeksgebied in de farmaceutische industrie geworden. Deze methode omvat het induceren van chemische reacties door middel van vermalen, malen of wrijven van vaste reactanten. Mechanochemische processen bieden verschillende voordelen ten opzichte van traditionele manieren van de reeds gebaseerde chemie, waaronder minder gebruik van oplosmiddelen, verbeterde reactiesnelheden en het vermogen om nieuwe verbindingen te synthetiseren. Mechanochemische reacties kunnen worden gebruikt voor de synthese van nieuwe medicijnmoleculen. Deze methode is vooral voordelig voor reacties die moeilijk of inefficiënt zijn in vloeibare oplosmiddelen, waardoor de verkenning van nieuwe chemische ruimte en de mogelijke ontdekking van nieuwe therapeutische verbindingen mogelijk is. De groep van professor Duncan Browne, UCL School of Pharmacy, werkte bijvoorbeeld aan de vorming van koolstof-stikstofbindingen, een favoriet proces voor het ontdekken en ontwikkelen van geneesmiddelen. Ze synthetiseerden een tussenproduct in de synthese van Vortioxetine, een bekend antidepressivum [1].
Een andere publicatie van de groep toont de mogelijkheid aan om mechanochemie te gebruiken in de MM 400 bij directe amidatie van esters [2], in slechts 1 uur vergeleken met 8 uur in EtOH-oplossing bij 70°C. In hetzelfde artikel wordt de synthese van 2,4 g van het antidepressivum Moclobemide in de MM 400 in slechts 1 uur aangetoond. Een ander belangrijk aspect zijn de verschillende bevindingen, dat verhitting de mechanochemische reacties kan verbeteren, waardoor de reacties mogelijk zijn of worden versneld. Het gebruik van een heteluchtpistool of verwarmingsmantels zijn gebruikelijke methoden voor de MM 400, zoals aangetoond door de groepen van professor Ito of professor Browne [3][4][5]. Een meer commerciële versie van temperatuurregeling en verwarmingsopties wordt gegeven door de MM 500-control, waarbij het mogelijk is gecontroleerd te werken tot 100 °C.
Co-vermaling, co-kristalvorming en polymorfe screening
- Co-kristallen bestaan uit twee of meer kristallijne componenten, meestal een actief farmaceutisch ingrediënt (API) en een coformer, die in een bepaalde stoichiometrische verhouding bij elkaar gehouden worden door niet-covalente bindingen. Kogelmolens worden gebruikt om farmaceutische co-kristallen te produceren, die de oplosbaarheid, stabiliteit en biologische beschikbaarheid van geneesmiddelen kunnen verbeteren zonder de moleculaire structuur van de API te veranderen.
- Verschillende kristallijne vormen (polymorfen) van een medicijn kunnen aanzienlijk verschillende fysische en chemische eigenschappen vertonen, zoals oplosbaarheid en smeltpunt. Polymorfe screening kan helpen om stabiele vormen van een geneesmiddel te identificeren die gewenste eigenschappen hebben, waardoor de formulering en prestaties van het geneesmiddel worden verbeterd.
- Co-vermaling verwijst vaak naar het gelijktijdig vermalen van een API en een (amorfe) hulpstof. Co-vermalen kan de oplosbaarheid, stabiliteit en biologische beschikbaarheid van geneesmiddelen verbeteren door fijne en uniforme deeltjes te creëren en de vloeibaarheid te verbeteren. De hulpstof kan een andere API, een aminozuur of een polymeer zoals cellulose of zetmeel zijn. Hulpstoffen als bindmiddelen helpen de ingrediënten van een tablet bij elkaar te houden. Veel voorkomende vulstoffen zijn lactose, mannitol en dibasisch calciumfosfaat. Andere hulpstoffen fungeren als smeermiddelen, conserveermiddelen, kleur- of smaakstoffen
Om de optimale vorm of hulpstof voor een API en een specifiek doel te vinden, is doorgaans een screeningsaanpak vereist. Verschillende verhoudingen van de API en de andere stof moeten worden onderzocht, wat resulteert in tal van combinatiemogelijkheden. Omdat stoffen erg duur kunnen zijn, wordt de screening meestal op kleine schaal uitgevoerd. De speciale zeefadapter voor planetaire kogelmolens kan dit proces aanzienlijk ondersteunen door gebruik te maken van wegwerpflesjes, zoals GC-glasflesjes van 1,5 ml. De adapter heeft 24 posities die zijn gerangschikt in een buitenring met 16 posities en een binnenring met 8 posities. De buitenring kan maximaal 16 injectieflacons bevatten, waardoor maximaal 64 monsters tegelijkertijd kunnen worden gemaald met exact dezelfde energie-invoeromstandigheden bij wanneer er gebruik wordt gemaakt van de planetaire kogelmolen PM 400. In totaal kunnen 96 monsters in één batch worden gmaald. De eerste opschalingsproef kan worden gedaan in de adapter die geschikt is voor glazen injectieflacons van 7 x 20 ml.
Co-Crystal Screening with the MM 400
Co-crystal screening can be effectively performed in Mixer Mills. In a study [9] using the MM 400, 2 ml steel tubes and the corresponding PTFE adapter were employed to co-crystallize theophylline and benzamide in a 1:1 ratio under the following conditions:
- 60 min milling time
- 30 Hz frequency
- One 6 mm steel ball per tube
- Four experiments without solvent and four with 20 µL ethanol
X-ray powder diffraction patterns of the eight resulting samples (shown in green) align closely with the simulated reference pattern of the target co-crystal. All observed signals correspond to the desired product, with no significant additional signals, indicating successful and reproducible co-crystal formation. The MM 400 with 2 ml steel tubes delivers consistent results, and this compatibility extends to the MM 500 series, which can also accommodate 2 ml steel tubes.
XRD patterns after the co-crystal formation of theophylline and benzamide after 60 min milling time in the MM 400 against a simulated reference. Results presented by experiments of Dominik Al-Sabbagh.[7]
Metaal-organische kaders (MOF's) bij de afgifte van geneesmiddelen
MOF's zijn coördinatienetwerken met organische liganden en metaalionenknopen. Ze hebben een groot oppervlak en afstembare porositeit, waardoor ze uitstekende kandidaten zijn voor medicijnafgiftesystemen. Mechanochemie wordt gebruikt om MOF's te synthetiseren die medicijnen kunnen inkapselen, waardoor gecontroleerde afgifte en gerichte afgiftemechanismen worden geboden. Hier is het gebruik van thermisch gecontroleerde molens erg handig. Als bijvoorbeeld de MM 500-control wordt gebruikt met optie voor koelen, kan de temperatuur worden verlaagd zodat tussenproducten van de chemische reacties kunnen worden gestabiliseerd en zo de opbrengst van die stoffen drastisch wordt verhoogd. Met de juiste keuze van het maal molen kunnen totaal verschillende educten worden verkregen!
Functionalizing biomass for pharma applications via mechanochemistry
Mechanochemistry is transforming how functional biomaterials are made, and cationic cellulose is a prime example. Using a solvent-free process, cotton fibers are combined with a catalytic base and a minimal additive, then milled together with the cationic reagent to activate the reaction using the Mixer Mill MM 400. This solid-state approach eliminates water and bulk solvents, dramatically reducing chemical use and waste compared to conventional methods. After milling, a short aging step completes the reaction, delivering highly charged cellulose fibers with exceptional performance. [3]
Optimal reaction conditions: Cotton fibers were milled in a 50 ml stainless steel jar with 3 x 10 mm balls for 5 min at 25 Hz, then EPTMAC was added, and the mixture was milled for additional 30 min. The subsequent aging of the reaction mixture at 50 °C for 24 h, followed by Soxhlet extraction (48 h) and freeze drying, resulted in the isolation of pure cCF material.
Why is this exciting for pharma?
These cationic fibers show strong electrostatic binding to viruses, enabling efficient removal of pathogens from water and process streams—critical for sterile manufacturing and clean water applications. Beyond filtration, the material offers potential in drug delivery, antimicrobial surfaces, and bioprocessing aids. The process achieves outstanding sustainability metrics aligning with green chemistry principles and industry goals. It also allows precise control over charge density for tailored performance.
This innovation demonstrates how mechanochemistry can deliver high-value, eco-friendly solutions for pharmaceutical production—combining safety, efficiency, and sustainability in one breakthrough approach.
Eenvoudige monstervoorbereiding voor kwaliteitscontrole
In laboratoria voor kwaliteitscontrole bereiden de Retsch molens monsters voor voor verschillende analytische technieken, zoals High-Performance Liquid Chromatography (HPLC), spectrofotometrie en oplossingstesten. Een goede monstervoorbereiding is de sleutel tot een nauwkeurige en betrouwbare analyse. De nauwkeurige en betrouwbare prestaties van Retsch Mills en Crushers maken ze tot onmisbare gereedschappen voor verschillende QC-toepassingen:
Tabletten, pillen en dragees malen met Retsch molens – eenvoudig en ongecompliceerd
Retsch-molens worden veel gebruikt in de farmaceutische industrie voor het malen van pillen, dragees en tabletten om de gewenste deeltjesgrootte en consistentie te bereiken. Deze molens van Retsch zorgen ervoor dat de actieve farmaceutische ingrediënten (API's) en hulpstoffen uniform worden verwerkt, wat cruciaal is voor de werkzaamheid en veiligheid van het eindproduct. Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van Retsch-maal machines is hun vermogen om te werken met verschillende maalwerktuigen in verschillende material, zoals staal voor standaardtoepassingen of zirkoniumoxide om contaminatie van staal te voorkomen - wat de analyse later zou kunnen verstoren (verhoging van het gehalte aan zware metalen). De PM 100 planetaire kogelmolen kan bijvoorbeeld 20 x 20 mm pillen verpulveren in een potje van 125 ml zirkoniumoxide met 7x 20 ml balletjes, zirkoniumoxide, in 2 minuten bij 450 rpm. De uiteindelijke deeltjesgrootte is ongeveer 150 μm. Deze molen kan ook ingezet worden voor het malen van grotere pillen, grotere monstervolumes en vermaling voorafgaand aan de analyse van zware metalen, aangezien de potten van zirkoniumoxide verkrijgbaar zijn tot 500 ml. De MM 400 is de ideale kogelmolen voor het malen van kleine monsterporties. Zo kunnen pillen van 10 x 10 mm gemakkelijk binnen 2 minuten bij 30 Hz worden vermalen in een pot van roestvrij staal van 50 ml met een maalkogel van Ø 25 mm. De uiteindelijke fijnheid is vergelijkbaar met die in de PM 100. Er zijn maalpotten zirkoniumoxide verkrijgbaar tot een grootte van 35 ml voor de MM400. In de ZM 300 kunnen dezelfde pillen veel sneller worden gemalen in slechts enkele seconden. Meestal worden ringzeven van ongeveer 0,5 mm of fijner gebruikt, evenals de standaard rotor met 12 tanden. Het vermalen gebeurt bij ongeveer 18000 rpm. Afhankelijk van het monster kan de uiteindelijke fijnheid in een bereik van minder dan 10 μm liggen, maar meestal wordt 200-400 μm verkregen.
tabletten, 100 g
Pills, 200 g
20 Coated tablets
Dragees, 7 g
Sticky dragees, 10 g
Mechanochemistry in the Pharmaceutical Industry Sustainable Production of Active Pharmaceutical Ingredients with Maximum Efficiency
Discover how mechanochemical methods can contribute to the production of active pharmaceutical ingredients—with higher atomic efficiency, fewer byproducts, and a significantly reduced environmental footprint.
Mechanochemistry opens up new avenues for more sustainable chemical synthesis: By utilizing mechanical energy, reactions can be carried out in the solid state—often with no solvents at all or only minimal use of solvents. This reduces waste, lowers energy consumption, and simultaneously improves process efficiency.
Vibrating mills such as the MM 500 nano enable precise control of grinding parameters and are particularly suitable for fast, efficient syntheses on a laboratory scale. For more demanding applications requiring higher energies, the planetary ball mill PM 100 offers optimal conditions for carrying out even complex reactions in a targeted manner.
Take a look!
Met dank aan Clara B. Gomez, LAQV REQUIMTE
ERWEKA - Farmaceutische Testen
Erweka is een toonaangevende fabrikant van hoogwaardige tablettestapparatuur, met speciale aandacht voor geneesmiddelen. Met meer dan 65 jaar ervaring ontwikkelt Erweka innovatieve oplossingen voor grote farmaceutische en life science bedrijven, onderzoeks- en testlaboratoria en universiteiten over de hele wereld. Erweka staat voor uitstekende productkwaliteit, aantrekkelijk design, gebruiksvriendelijke bediening en betrouwbare prestaties.
Betrouwbare deeltjesgrootte-analyse met de zeefmachines van Retsch.
Retsch zeefmachines staan bekend om hun precisie en betrouwbaarheid in verschillende industrieën, waaronder de farmacie. Deze machines zijn essentieel voor de analyse van de deeltjesgrootte en zorgen ervoor dat materialen voldoen aan de strenge kwaliteitsnormen die vereist zijn in farmaceutische toepassingen. De AS 200 control en AS 200 jet zijn twee opmerkelijke modellen in de line-up van Retsch. De AS 200-control is een trilzeefschudder die nauwkeurige controle biedt over zeefparameters, waardoor hij ideaal is voor kwaliteitscontrole en onderzoek en ontwikkeling in de farmaceutische industrie. Het beschikt over een elektromagnetische aandrijving die zorgt voor consistente zeefresultaten, en de digitale bedieningselementen maken de opslag van maximaal 99 zeefprogramma's mogelijk, waardoor de reproduceerbaarheid en naleving van de ISO 9001-richtlijnen worden gegarandeerd.
En dan is er de AS 200 jet een luchtstraalzeefmachine die is ontworpen voor de efficiënte dispersie en deagglomeratie van fijne poeders. Dit model is met name geschikt voor farmaceutische materialen die een nauwkeurige deeltjesgrootteverdeling vereisen. In tegenstelling tot de trilzeefmethode die door de AS 200-besturing wordt gebruikt, maakt de AS 200-straal gebruik van een roterende luchtstraal die fijne poeders effectiever dispergeert en deagglomereert. Deze luchtstraal creëert een vacuüm dat de deeltjes door de zeef trekt, zodat zelfs de fijnste deeltjes efficiënt worden afgescheiden. Het monster kan dus "fijner" zijn wanneer het wordt geanalyseerd met de luchtstraalzeefmachine. Dit is bijvoorbeeld te zien bij een fijn poedermonster. Er werden testzeven met een maaswijdte van 40, 75, 125 en 150 μm gebruikt. De AS 200-regeling werd bediend met een amplitude van 1,2 mm met een intervalfunctie van 10 s, gedurende 5 minuten. De AS 200-jet werd gebruikt in de Swiss modus met een snelheid van 55 rpm en een onderdruk van 30 mbar - de totale procedure vereiste 5 minuten werk.
In farmaceutische toepassingen worden deze zeefmachines gebruikt om de uniformiteit, stabiliteit en zuiverheid van medicijnformuleringen te garanderen. Nauwkeurige analyse van de deeltjesgrootte is cruciaal voor het bepalen van de oplossnelheid, biologische beschikbaarheid en algehele werkzaamheid van farmaceutische producten.
Redefine sieving of fine particles for Pharmaceutical Applications
The AS 200 jet pharma is a GMP-conform, all-in-one air jet sieving solution designed to meet the highest standards of pharmaceutical particle analysis. It combines sieving, weighing, and data evaluation in a single compact device, eliminating sample transfer errors and ensuring maximum precision. With intuitive software, guided workflows, and robust hardware, it streamlines routine and complex analyses alike. The internal balance and audit trail features support regulatory compliance and enhance process reliability. Designed for dry sieving and deagglomeration of fine powders, it is ideal for pharmaceutical labs seeking accuracy, efficiency, and traceability.
- All-in-One combining sieving, weighing, and evaluation in one device
- Smart Software & Guided Sieving
- Enhanced Process Reliability via checks and clever assistants
- Flexible & Precise Sieving of fine powders 10 µm – ~4 mm
- GMP conform & Regulatory Readiness
- User management with configurable roles and password protection
- Optional external balance integration and high-performance cyclone
" Zelfs wanneer u de nieuwe AS 200 jet pharma voor het eerst gebruikt, merkt u onmiddellijk hoe doordacht en gebruiksvriendelijk hij is. Ik ben vooral onder de indruk van het begeleide zeven: de duidelijke stap-voor-stap instructies elimineren praktisch fouten veroorzaakt door weggelaten stappen.
De geïntegreerde, robuuste balans is een echt pluspunt: het maakt het hanteren merkbaar eenvoudiger en bespaart waardevolle ruimte in het laboratorium, omdat een externe balans niet meer nodig is. Extra veiligheidsvoorzieningen zoals de weegassistent, de terugweegtolerantie en de trendanalyse zorgen voor een nog grotere procesveiligheid in ons dagelijkse laboratoriumwerk."
Dr. Michael Ostendorf, Senior Expert Deeltjestechnologie/Science Fellow, Bayer AG
Conclusion: Retsch zeefmachines zijn het meest geschikt om kwaliteitscontrole te garanderen – of het nu gaat om inkomende inspectie van grondstoffen, resultaten van R&D-proeven of productiecontrole van stoffen in de productie.
De voordelen van Retsch voor de farmaceutische productie en GMP
Staal 316L wordt veel gebruikt in de farmaceutische productie vanwege zijn hygiënische eigenschappen en uitzonderlijke weerstand tegen corrosie welke normaal veroorzaakt kan worden door beschadigingen van de beschermende laag of in sspleten en kieren. Het is een koolstofarme kwaliteit roestvrij staal die een uitstekende weerstand biedt tegen hoge temperaturen en chemische corrosie. Dit maakt het ideaal voor toepassingen waarbij de maal omgeving vaak schoongemaakt dient te worden om cross-contimantie te voorkomen of in het geval van toepassingen waar er geen chemische reactie mag plaatsen vinden met het materiaal waarvan het maalwerktuig uit bestaat. Retsch biedt sommige molens in 316L aan om te voldoen aan die specifieke eisen in de farmaceutische productie.
Vermalen van plantaardig materiaal in batches geschikt voor Pilot-Plant voorafgaand aan de extractie
De Cutting Mill SM 300 316L foodGrade is speciaal gemaakt voor het veilig en schoon versnijden van grondstoffen voor de voedings- en medische sector. Alle onderdelen die in contact komen met het product zijn van 316L roestvrij staal of FDA-gecertificeerd staal, waardoor je verzekerd bent van een zuiver verwerkingsproces zonder besmetting. Deze molen heeft een handige lange trechter, waarmee je makkelijk bijvoorbeeld cannabis, gedroogde planten, kruiden of specerijen kunt invoeren. Het gemalen materiaal kun je direct gebruiken in de farmacie, of bijvoorbeeld verder verwerken en een extractie uitvoeren met ethanol of CO2. Met een krachtige 3 kW motor en een slimme RES-technologie pakt deze molen zelfs de lastigste klussen aan, waar andere molens het opgeven. De snelheid kun je eenvoudig aanpassen zodat hij precies werkt zoals jij wilt, en dankzij de verschillende zeven (met openingen van 0,25 tot 20 mm) bepaal je zelf hoe fijn het eindresultaat is.
Co-kristalsynthese op kilogramschaal
Retsch trommelmolens, zoals de TM 300, worden gebruikt voor de mechanochemische synthese van farmaceutische co-kristallen op grotere schaal, zoals enkele kilogrammen. Deze methode is milieuvriendelijk en efficiënt doordat er sprake is van vermindert het energieverbruik en omdat er nauwelijks oplosmiddelen worden gebruikt. De TM 300 werd bijvoorbeeld gebruikt om 3,2 kg rac-Ibuprofen:Nicotinamide co-kristallen te produceren in slechts 90 minuten met een zuiverheid van 99%. [6]
De TM 500 316L is een laboratoriumkogelmolen die is ontworpen om grote monstervolumes tot 35 l te vermalen. Het is mogelijk om materialen tot 20 mm te vermalen tot een fijnheid van maximaal 15 μm door gebruik te maken wrijving en impact. De TM 500 316L is bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij het monster op geen enkele manier verontreinigd mag zijn en dus zo ook geschikt voor de voedingsindustrie. Het beschikt over een roestvrijstalen vat en trechter van 316 L, wat zorgt voor een contaminatievrije verwerking. Het variabele toerental van de molen varieert van 10 tot 50 tpm, waardoor hij kan worden aangepast aan verschillende toepassingsvereisten. De TM 500 316L is uitgerust met een elektronische kantelfunctie voor eenvoudig legen en programmeerbare maalonderbrekingen om warmtegevoelige monstermaterialen te verwerken.
Meetsysteem GrindControl GrindControl shows what’s happening inside the grinding jar – in real time
GrindControl provides real-time visibility into processes inside the grinding jar. Pressure and temperature are continuously monitored—ensuring safe, precise control, even with sensitive or reactive materials. Respond promptly to unexpected pressure spikes, and keep a close eye on temperature-sensitive samples and even mechanochemical reactions at all times.
GrindControl at a glance
- Real-time data on pressure & temperature
- Early detection of critical conditions
- Precise process control
- Protection of sensitive materials
- Reproducible results
Produceren van materialen dat geschikt is voor botimplantaten
Door gebruik te maken van echte botten als materiaal voor botimplantaten wordt er een zeer effectieve benadering behaald bij medische implantaten. Natuurlijke botmaterialen, zoals autotransplantaten en allotransplantaten, worden vaak gebruikt vanwege hun uitstekende biocompatibiliteit en het vermogen om te integreren met het bestaande bot van de patiënt. Deze materialen zijn zo een natuurlijke drager die de regeneratie en genezing van botten bevordert. Over het algemeen biedt het gebruik van botten als materiaal voor botimplantaten een betrouwbare en effectieve oplossing voor botherstel en -regeneratie. Het proces van het voorbereiden van botmateriaal voor implantaten omvat het verkleinen en verpulveren van het bot om de gewenste deeltjesgrootte en consistentie te bereiken. Er worden verschillende maal technieken gebruikt, zoals die kennen van de Retsch Mills, om ervoor te zorgen dat het botmateriaal efficiënt en veilig wordt verwerkt.
De snijmolens worden vooral gebruikt om grotere monsterhoeveelheden voor te te vermalen/verkleinen voordat de fijnvermaling kan plaatsvinden. Het vermalen naar zeer fijne deeltjes wordt veelal uitgevoerd in Ultra Centrifugaalmolen ZM 300 of Kogelmolens zoals MM 400 of de CryoMill. Met behulp van eerst de voorvermaling in de snijmolen SM 300 en daarna de ZM 300 kan een hoeveelheid botten van ongeveer 800 g in ongeveer 25 minuten worden fijnvermalen tot minder dan 200 μm.
Pig teeth, 100 g
Pig teeth, 6 g
Human bones, 100 g
Human bones,800 g
Bone cement, 3 g
Zeefanalyse in de farmaceutische productie omgeving
Retsch zeefschudders zijn essentiële hulpmiddelen in de productieomgeving van de farmaceutische industrie voor een nauwkeurige analyse van de deeltjesgrootte. Bijzonder opmerkelijk zijn de modellen AS 200 control en AS 200 jets, waarbij de eerste een nauwkeurige controle biedt over de zeefparameters en de laatste ideaal is voor fijne poeders vanwege de luchtstraaldispersiemethode. Deze machines helpen de uniformiteit, stabiliteit en zuiverheid van geneesmiddelformuleringen te behouden, die cruciaal zijn voor het bepalen van de oplossnelheid, biologische beschikbaarheid en algehele werkzaamheid van farmaceutische producten. Bovendien voldoen de Retsch zeefschudders aan de ISO 9001-richtlijnen, wat zorgt voor reproduceerbaarheid en hoogwaardige resultaten.
Jouw collega digitaal zeven
Uw werk verdient efficiëntie en betrouwbaarheid – EasySieve pro en zijn variant EasySieve pharma vervangen onze klassieke EasySieve-software – en de functionaliteit is voor u aanzienlijk uitgebreid. Beheer uw zeefanalyses op een tijdbesparende en foutloze manier!
Je staat elke dag onder tijdsdruk in het laboratorium. Onjuist zeven verspilt kostbare werktijd en vertraagt volgende processen. EasySieve pro | pharma is precies op uw behoeften afgestemd: de software vergemakkelijkt de voorbereiding, uitvoering en digitale evaluatie van uw deeltjesgrootteanalyses en minimaliseert foutbronnen – zodat u zich kunt concentreren op de echt belangrijke taken.
Speciale focus op celdisruptie en weefselhomogenisatie
DNA, RNA en eiwitten spelen een cruciale rol bij de ontwikkeling van innovatieve therapieën en diagnostiek. DNA-technologie, met name recombinant DNA, maakt de productie van therapeutische eiwitten zoals insuline en groeihormonen mogelijk, die essentieel zijn voor de behandeling van verschillende genetische aandoeningen. Op RNA gebaseerde therapieën, waaronder mRNA-vaccins en RNA-interferentie (RNAi) -therapieën, bieden veelbelovende benaderingen voor het richten op specifieke genen en het behandelen van ziekten zoals kanker en virale infecties. Eiwitten daarentegen worden gebruikt als biofarmaceutica, waaronder monoklonale antilichamen en enzymen, die van vitaal belang zijn voor de behandeling van een breed scala aan aandoeningen. Deze biomoleculen zijn een integraal onderdeel van het bevorderen van gepersonaliseerde geneeskunde. Celdisruptie met behulp van kogels is een veelgebruikte mechanische methode om cellen te breken om hun intracellulaire componenten zoals DNA of eiwitten vrij te geven. Deze techniek omvat het mengen van de celsuspensie met kogels van glas om vervolgens het mengsel te onderwerpen aan de schudkracht om zo de celwanden doen barsten. Het heen en weer slaan van de kogels is effectief voor verschillende celtypen, waaronder bacteriën, gisten, schimmels en algen. Het is vooral voordelig omdat het meerdere monsters tegelijk kan verwerken zonder het risico van kruisbesmetting en er geen chemicaliën hoeven te worden toegevoegd die de volgende extractiestappen zouden kunnen verstoren. Het proces kan op kleine schaal worden uitgevoerd met flacons van 2 ml voor eenmalig gebruik of op grotere schaal met Falcon-wegwerpbuizen van 50 ml. Zo kan de Mill MM 400, uitgerust met verschillende adapters, cellen in zowel kleine als grote volumes efficiënt verstoren, waardoor het een veelzijdig hulpmiddel is voor laboratoriumtoepassingen.
Cellen van Phaeodactylum tricornutum voor (links) en na celverstoring (rechts) met de Mixer Mill MM 400 in combinatie met de Falcon buisadapter.
De CryoMill is een uitstekend maalmolen voor celdisruptie met behulp van grotere maalkogels, zeker voor monsters die gevoelig zijn voor warmte. Door het materiaal in de maalpot af te koelen tot -196°C met vloeibare stikstof, zorgt de CryoMill ervoor dat de integriteit van eiwitten en andere cellulaire componenten behouden blijft tijdens het verstoringsproces. Met de MM 500-regeling kan tot 2 x 20 ml celsuspensie cryogeen worden verwerkt (temperatuurbereik van 0 °C tot – 100 °C) of gewoon op een gekoelde manier, bijvoorbeeld bij 10 °C.
Retsch apparatuur biedt ook een oplossing voor het homogeniseren van weefselmonsters zoals lever of huid. Nogmaals, dergelijke monsters kunnen worden gehomogeniseerd in Eppendorf-buisjes van 2 ml of 5 ml of in Falcon-buisjes van 50 ml.
Levermonster voor en na homogeniseren in de MM 400
Dit gedeelte is afgeleid van de volgende pagina:
Krijg meer inzichten met onze whitepapers en artikelen
A driving force in ingredient research
The discovery of new drugs (drug discovery) is a complex process that ranges from basic research to preclinical testing and clinical trials. In each of these phases, you benefit from precise and reproducible sample preparation, which has a significant impact on the success of your research. With Retsch’s customized solutions, you can specifically increase the efficiency and quality of your processes – from the initial sample to the market-ready formulation.
How Cyclone Separators Redefine Efficiency and Cleanliness in the Lab
Cyclone separators deliver substantial benefits when used with mills in laboratory settings. While cutting mills or rotor mills are already frequently operated with a cyclone, also jaw crushers and disc mills benefit greatly from this setup. By using a cyclone, it is even possible to combine two mills directly: for example, a two-stage grinding process with a jaw crusher and a disc mill can be completed in a single step.
Process reliability in Pharmaceutical Research and Production
Precision and efficiency as a competitive advantage In pharmaceutical research and production, precision, reproducibility, and regulatory compliance are crucial to your success. Precise control of particle size has a significant impact on drug distribution, tableting, and quality assurance. With advanced laboratory solutions from Retsch, you can enable your team to confidently master these challenges and maintain the highest level of product quality.
SM 50: Optimized Grinding Process for Smaller Sample Quantities
For the grinding of singular children's toys for analytics of hazardous substances, a feather sample with a low weight or a small batch of herbs, the existing range of cutting mills does not yet offer a satisfactory solution. The lossy sample recovery of larger machines as well as the difficulties of smaller machines to take up large samples or milling power to provide the necessary performance for effective processing define the problems.
Referenties
[1] Groep van professor Duncan L. Browne, Afdeling Farmaceutische en Biologische Chemie, University College London: Robuuste Buchwald-Hartwig-aminering mogelijk gemaakt door kogelmalen; Org. Biolol. 2019, 17, 1722 DOI: 10.1039/c8ob01781f
[2] Groep van professor Duncan L. Browne, Afdeling Farmaceutische en Biologische Chemie, University College London: Directe amidatie van esters door kogelfrezen; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 21868-21874; doi.org/10.1002/anie.202106412
[3] Groep van Professor Hajime Ito, Afdeling Toegepaste Scheikunde, Faculteit Ingenieurswetenschappen, Universiteit van Hokkaido: Oplosmiddelvrije zink-gemedieerde Bechamp-reductie met behulp van mechanochemie; DOI: 10.1039/d4mr00138a
[4] Groep van Professor Hajime Ito, Afdeling Toegepaste Scheikunde, Faculteit Ingenieurswetenschappen, Universiteit van Hokkaido: Aromatische nucleofiele fluorering in vaste toestand: een snelle, praktische en milieuvriendelijke route naar N-heteroarylfluoriden; Groene Chem., 2025, 27, 1771; DOI: 10.1039/d4gc06362g
[5] Groep van professor Duncan L. Browne, Afdeling Farmaceutische en Biologische Chemie, University College London: temperatuurgecontroleerde mechanochemie voor de nikkel-gekatalyseerde Suzuki-Miyaura-koppeling van arylsulfomaten via kogelfrezen en extrusie met dubbele schroef; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210508; doi.org/10.1002/anie.202210508
[6] Jan-Hendrik Schöbel, Frederik Winkelmann, Joel Bicker en Michael Felderhoff; Mechanochemische synthese op kilogramschaal van rac:ibuprofen:nicotinamide co-kristallen met behulp van een trommelmolen; RSC Mechanochemie, 2025, DOI: 10.1039/D4MR00096J
[7] Reaction scheme and performance of the experiments: Dominik Al-Sabbagh, Chemistry Laboratory Technician, Division 6.3 – Structure Analysis, Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), B
Contacteer ons voor een vrijblijvend advies
Onze eigen vestigingen, samen met een breed netwerk van zusterbedrijven en vertegenwoordigingen in meer dan 80 landen garanderen optimale en professionele ondersteuning over producten en toepassingen.
Kies uw land op de kaart, om uw lokale partner te vinden of vul simpelweg onderstaand contactformulier in.
