Development of predictive tools for the characterisation of milling behaviour of pharmaceutical powders / Entwicklung von Methoden zur Vorhersage der Zerkleinerungseigenschaften pharmazeutischer Pulver

Diese Arbeit untersucht, welche Einflußgrößen das Zerkleinerungsverhalten von pharmazeutischen Substanzen und anderen organischen Kristallen bestimmen. Mittels Rasterkraftmikroskopie wird die Oberfläche der Partikeln und deren Einfluß auf die Transporteigenschaften untersucht. Das Bruchverhalten wird durch Einzelkorn-Prallversuche charakterisiert. Mechanische Stoffeigenschaften werden mittels Indentation bestimmt. Die Ergebnisse zeigen einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Bruchverhalten eines Stoffes -- ausgedrückt durch die Bruchwahrscheinlichkeit und die Bruchfunktion -- und der Härte und Bruchzähigkeit des Materials. Dies ermöglicht die Abschätzung des Bruchverhaltens eines Stoffes aus Indentationsversuchen mit weitaus geringerem Materialeinsatz als in herkömmlichen Mahlversuchen. This work examines the main influence factors on the breakage behaviour of pharmaceutical substances and other organic crystals. Particle surface characterisation is done via Atomic Force Microscopy, thus examining the transport properties of the powders. The breakage behaviour is characterised by single particle impact experiments. Mechanical properties are determined by indentation. The results show a clear correlation between the breakage behaviour -- expressed by the breakage probability and the breakage function -- and the hardness and fracture toughness of the material. This allows an estimate about the breakage behaviour of a substance from indentation experiments with far less material consumption than in conventional milling experiments.