Kapsel (Medikament)

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Kapseln, beschriftet, geschlossen

Eine Kapsel ist eine feste Arzneiform, die eine festgelegte Dosis eines Arzneistoffes darreicht. Meist werden Kapseln peroral angewandt, es gibt aber auch Kapseln zur vaginalen oder rektalen Anwendung, sowie als Vordosierungsoption bei Pulverinhalatoren.

CT-Schnittbild einer Hartgelatinekapsel mit Diclofenac-Natrium.

Kapseln bestehen aus einer Kapselhülle und einer Füllung. Die Hülle besteht heute meist aus Gelatine, gelegentlich aus Cellulose oder Carrageen, früher auch aus Stärke oder Leim. Sowohl die Hülle als auch das Füllgut können mit Überzügen oder anderen Formulierungstechniken magensaftresistent gemacht werden. Solche magensaftresistente Kapseln (selten auch enterische Kapseln genannt) setzen den Wirkstoff erst im Darm und nicht bereits im Magen frei. Im Gegensatz dazu steht die Zerbeißkapsel, deren Inhalt schon im Mund freigesetzt wird und abhängig von den physikochemischen Eigenschaften durch die Mundschleimhäute resorbiert werden kann.

Während Hartkapseln bevorzugt mit festen Füllgütern, wie Pulvern, Granulaten, Tabletten oder auch kleinere Kapseln befüllt werden, sind Weichkapseln meist mit flüssigen oder pastösen Systemen befüllt. Kapseln sind in der Produktion kostenintensiver, als die Herstellung von Tabletten. Jedoch zeigen Kapseln gegenüber Tabletten einige Vorteil auf. Dazu gehört die schützende Wirkung der Kapselhülle, die einerseits den Wirkstoff vor äußeren Bedingungen (z.B. Licht), aber andererseits auch den Patienten vor z.B. Geruch oder Geschmack des Wirkstoffes schützen kann. Durch die vielen Gestaltungsmöglichkeiten der Kapselhülle hinsichtlich Form, Größe und Farbe (und zum Teil Bedruckung) können der Placeboeffekt und der Wiedererkennungswert gestärkt werden. Des Weiteren sind Hartkapseln eine relativ einfach herzustellende Arzneiform, die auch gelegentlich in der Apotheke individuell hergestellt wird. Als Nachteil der Kapsel gegenüber einer Tablette sind die kompliziertere Einnahme und verkürzte Haltbarkeit zu nennen. Patienten sollen Kapseln am besten im Stehen mit viel Flüssigkeit einnehmen, damit ein Haften (der Gelatine) an der Speiseröhre verhindert wird.

Verwandte Arzneiformen: Tablette, Dragée, Pille, Filmtablette

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Da die meisten Menschen ungern schlecht schmeckende und/oder riechende Arzneimittel einnehmen, wurden Gelatine- und Stärkekapseln sowie Dragées entwickelt. 1834 patentierten Joseph Gerard Auguste D[1]ublanc und sein Assistent Francois Achille Barnabe Mothes die Produktion von sogenannten capsules gelatineuses. Letzterer füllte Balsamum Copaivae in kleine, eiförmige Leimbläschen mit luftdichtem Verschluss. 1837 erhielt der Wiener Apotheker Karl Schürer von Waldheim das Privileg zur Produktion von Gelatinekapseln, die der Apotheker Johann Eduard Simon vier Jahre später in Berlin verkaufte. Für die Umhüllung übelschmeckender Arzneimittel wurde 1847 Mathilde Winkler beauftragt „elastische Kapseln“ herzustellen. Die Gelatine- oder auch Leimkapseln wurden 1890 in das DAB 3 aufgenommen. Es zeigte sich, dass sich diese Kapseln gut für die Verabreichung von fetten oder ätherischen Ölen eigneten.

Dahingegen wurden für die Einhüllung von Pulvern Stärkekapseln verwendet. Schon 1730 versuchte Christof de Pauli (1683–1754) derartig übelschmeckende Substanzen in Oblaten zu hüllen. Dieses Verfahren fand zu dieser Zeit allerdings noch keinen Anklang. Erst in den 1870er Jahren entwickelte Stanislas Limousin (1831–1887) zweiteilige Oblatenkapseln aus Stärke für pulverförmige Arzneimittel. Mithilfe von Marie Fasser, Besitzerin einer Oblatenfirma, versuchte er die Herstellungsprozesse sowie die Qualität der Kapseln zu verbessern. Sie entwickelten einen neuen Verschlussapparat, der die Zerbrechlichkeit verminderte. Danach konnten sich die „Capsula amylaceae“ schnell durchsetzen und wurden ebenfalls in das DAB aufgenommen.[2]

Kapselarten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hartkapseln[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hartgelatinekapseln, durchsichtig, undurchsichtig, geöffnet und geschlossen

Sie werden hauptsächlich aus einer Gelatinemasse hergestellt. Aufgrund von ethisch-kulturellen Einflüssen werden vermehrt auch andere Filmbildner wie Hydroxpropylmethylcellulose verwendet. Im Gegensatz zu den Weichkapseln enthalten Hartkapseln keine Weichmacher. Hartkapseln bestehen aus zwei vorgefertigten zylindrisch geformten Hohlformen mit halbkugeligen Boden. Diese ineinander steckbaren Kapselhälften gibt es in acht verschiedenen Größen (von groß nach klein: 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5), gebräuchlich sind die Größen 0–3, am häufigsten die Größe 1. Zur Erhaltung der Festigkeit und Elastizität der Kapseln, dürfen sie nicht zu trocken aber auch nicht zu feucht gelagert werden (Restfeuchte 12–14 %). Hartkapseln dienen fast ausschließlich der Aufnahme von festen Zubereitungen (Pulver, Granulate, Pellets, Mikrokapseln). Für eine gleichmäßige Dosierung sind eine möglichst einheitliche Korngröße und ein gutes Fließvermögen der Zubereitung erforderlich. Damit Hartgelatinekapseln eine mechanische Stabilität erhalten, werden sie über einen Rillen-Nocken-Mechanismus verschlossen. So wird ungewolltes Öffnen einer Kapsel verhindert. Dieses System ist als SNAP-FIT® bekannt. Andere Verschlusssysteme sind STAR-LOCK® und LOK-CAPS®. Ist der Inhaltsstoff der Kapsel besonders feuchtigkeitsempfindlich, kann die Kapsel auch zugeklebt, zugeschweißt oder mit einer Banderole versehen werden.

Der Röhrchendosierer ist eine alternative Dosierungs- und Befüllungsmethode von Kapseln
Das Doppelschiebverfahren ist eine Möglichkeit der Befüllung und Dosierung von Kapseln in der Pharmazeutischen Industrie.
Das Stopfverfahren ist eine alternative Dosierungs- und Befüllungsmethode von Kapseln
Der Schneckendosierer ist eine alternative Dosierungs- und Befüllungsmethode von Kapseln

Befüllung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Befüllung von Hartkapseln passiert meist volumendosiert. Hierzu wird in den Apotheken eine Kapselmaschine verwendet und in der Industrie verschiedene Dosierungsvorrichtungen. Beim Doppelschiebverfahren werden zwei Schieber verwendet, um das Füllgut vorzudosieren und daraufhin in eine Leerkapsel einzufüllen. Beim Schneckenverfahren transportiert eine Dosierschnecke das Füllgut in eine Kapselunterseite. Das Stopfverfahren ist gekennzeichnet von Stopfstempel, die zunächst das Füllgut innerhalb einer Dosierscheibe verdichten und daraufhin über einen Abweiser in die Leerkapsel abstreifen. Auch beim Röhrchendosierer wird zunächst das Füllgut durch mehrmaliges eintauchen in das Füllgut verdichtet. Der Dosierstempel dient danach nicht nur zur Einstellung des gewünschten Volumen, sondern stößt das Wirkstoffgemisch auch in die Kapselhülle.

Abmessungen von Hartkapseln[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Größe Außenmaße Inhalt (dichteabhängig) Gewicht Volumen 1 Teelöffel Pulver passt in Stück/dm³
000 2,6 cm0 × 0,97 cm 800 mg – 1600 mg 158 mg 1,4 ml 04 Kapseln
00 2,3 cm0 × 0,84 cm 600 mg – 1200 mg 123 mg 0,91 ml 05 Kapseln 0510 Kapseln
0 2,16 cm × 0,75 cm 400 mg – 800 mg 100 mg 0,68 ml 07 Kapseln 0600 Kapseln
1 1,94 cm × 0,68 cm 290 mg – 580 mg 076 mg 0,50 ml 10 Kapseln 0950 Kapseln
2 1,76 cm × 0,62 cm 220 mg – 440 mg 061 mg 0,37 ml 13 Kapseln 1100 Kapseln
3 1,57 cm × 0,57 cm 160 mg – 320 mg 047 mg 0,30 ml 18 Kapseln 1400 Kapseln
4 1,43 cm × 0,52 cm 120 mg – 240 mg 041 mg 0,21 ml 25 Kapseln 2100 Kapseln

Weichkapseln[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weichkapseln gibt es in vielen unterschiedlichen Formen. Hauptsächlich werden Weichkapseln nach dem Rotary Die Prozess hergestellt. Daneben gibt es aber auch das Globex- Accogel- oder Norton-Verfahren. Weichkapseln besitzen gegenüber den Hartkapseln eine dickere, aber elastischere, weiche Hülle. Die Elastizität wird durch Zugabe von Weichmachern, wie Sorbitol oder Glycerol mit einem Gehalt von ca. 25 %, erreicht. Weichkapseln werden bevorzugt zur Aufnahme flüssiger und halbfester Zubereitungen verwendet. Lediglich wässrige oder hygroskopische Flüssigkeiten sind wegen der Auflösung der Gelatinehülle von der Anwendung ausgeschlossen. Rektal- und Vaginalkapseln besitzen dieselben Eigenschaften.

Gelegentlich wird der Wirkstoff in die Kapselhülle eingearbeitet anstatt in die Füllung (Lutschkapseln).

Mikrokapseln[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Mikroverkapselung

Mikrokapseln sind feste Partikel oder Flüssigkeitströpfchen, die mit einem Gelatinemantel oder anderen Substanzen (arabischem Gummi oder anderen Polymeren z. B. Stärke, Cellulose) überzogen werden. Sie haben eine Größenordnung von Nanometer bis zu wenigen Millimeter. Mikroverkapselte Substanzen sind rieselfähige Pulver und werden meist als Zwischenprodukt in der Arzneiformung eingesetzt. Die Vorteile von Mikroverkapselung sind, dass Flüssigkeiten sich in trockene Pulver überführen lassen und ohne Schwierigkeiten zu Feststoffzubereitungen verarbeitet werden können. Unangenehmer Geruch oder Geschmack kann so verdeckt werden, flüchtige Stoffe werden fixiert. Das Hüllmaterial der Mikrokapseln bietet Schutz vor äußeren Einflüssen (Licht, Luft, Feuchtigkeit). Durch die Mikroverkapselung lassen sich auch unverträgliche Arzneistoffe miteinander verarbeiten. Durch die entsprechende Verarbeitung können auch magensaftresistente Kapseln oder Kapseln mit verzögerter Wirkstofffreisetzung hergestellt werden.

Magensaftresistente Kapseln[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das europäische Arzneibuch definiert magensaftresistente Kapseln als Kapseln mit verzögerter Wirkstofffreisetzung. Sie sind somit Kapseln mit veränderter Wirkstofffreisetzung zuzuordnen. Magensaftresistente Kapseln sind in saurem Milieu, wie dem Magensaft, beständig. Die Wirkstoffe werden erst nach der Magenpassage im Duodenum, Jejunum oder Ileum freigesetzt, wo ein eher neutrales Milieu vorliegt. Es können sowohl Hart- als auch Weichkapselhüllen magensaftresistent überzogen sein. In der Regel sind die Kapseln allerdings mit magensaftresistenten Granulaten, Tabletten, oder Pellets gefüllt. Der genaue Freisetzungsort wird jeweils von der Art der verwendeten Überzüge bestimmt. Beim sogenannten Kolontargeting werden Überzüge verwendet, die sich in noch höheren pH-Werten auflösen als im Duodenum.

Magensaftresistente Überzüge bestehen aus synthetischen Polymeren wie beispielsweise Polymethacrylaten, Vinylacetat-Vinylpyrrolidon-Copolymeren, Polyvenylacetatphtalaten oder PEG-Polyvinylalkohol Copolymeren. Zudem kommen auch halbsynthetische Polymere in Form von Cellulosederivaten wie Celluloseether oder -ester zur Verwendung. Natürliche Polymere wie beispielsweise das Schellack werden aufgrund des schnellen Alterungsprozesses und variierender Zusammensetzung nur noch selten verwendet.

Je nach Art der Magensaftresistenz schreibt das europäische Arzneibuch unterschiedliche Prüfungen vor. Magensaftresistente Hüllen müssen einer abgewandelten Prüfung auf Zerfallszeit (2.9.1) entsprechen. Die verwendete Apparatur besitzt ein Gestell aus einem Siebboden mit 6 Prüfröhrchen in die die einzeldosierten Arzneiformen gegeben werden. Die Apparatur temperiert ein Liter des in der jeweiligen Monographie vorgeschriebenen Mediums (hier: 0,1 N Salzsäure) auf ca. 37 °C. Für zwei Stunden taucht das Gestell oszillierend in das Medium ein. Nach Ablauf der Zeit werden die einzeldosierten Arzneiformen untersucht. Die magensaftresistenten Kapseln dürfen keinerlei Schäden aufweisen, die auf die Freisetzung des Inhalts rückschließen lassen. Das Medium wird nun durch Phosphatpuffer mit einem pH-Wert von 6,8 ersetzt, eine Scheibe auf jede Kapsel gelegt und eine Stunde in Betrieb genommen, wobei der Zerfall für jede Kapsel eintreten muss.[2]

Stärkekapseln[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Stärkekapseln werden in speziellen Oblatenbäckereien aus Weizenstärke und Weizenmehl hergestellt. Es gibt zwei verschiedene Formen. Die erste Form besteht aus einer Schüssel und einem Deckel (größerer Durchmesser). Die zweite Form besteht aus zwei gleichen Teilen, die nach der Abfüllung am Rand zusammengeklebt werden. Das Fassungsvermögen von Stärkekapseln liegt zwischen 0,2 und 1,5 g Pulver. Zur Erleichterung der Einnahme der Kapseln werden diese kurz in Wasser getaucht. Dadurch wird die Kapsel schlüpfrig, zerfällt aber nicht. Stärkekapseln sind ausschließlich zur Aufnahme von trockenem Pulver geeignet. Wegen der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und mechanischer Beanspruchung und vor allem wegen der unbefriedigenden Zerfalleigenschaften finden Stärkekapseln heute fast keine Verwendung mehr.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Amtliche deutsche Ausgabe: Europäisches Arzneibuch. In: Deutscher Apotheker Verlag (Hrsg.): Grundwerk. 8. Auflage. Band 1. Govi-Verlag, 2014, ISBN 978-3-7692-6253-7, S. 1714.
  2. a b Wolf-Dieter Müller-Jahncke, Christoph Friedrich, Ulrich Meyer: Arzneimittelgeschichte. 2., überarb. und erw. Aufl. Wiss. Verl.-Ges, Stuttgart 2005, ISBN 978-3-8047-2113-5, S. 32 f.