Viele Verbraucher bevorzugen Gelatinekapseln oder vegetarische Kapseln zur Einnahme von Medikamenten oder Nahrungsergänzungsmitteln. Diese Präferenz beruht auf einigen Vorteilen, die Kapseln gegenüber anderen Darreichungsformen wie Pillen und Tabletten bieten.
In erster Linie erleichtert die Geschmacks- und Geruchsneutralität der Kapseln das Schlucken erheblich, da sie jeglichen unangenehmen Geschmack der pharmazeutischen Wirkstoffe (API) überdecken. Darüber hinaus sind Kapseln so konzipiert, dass sie sich im Darm schnell auflösen und so eine raschere Aufnahme in den Blutkreislauf ermöglichen. Aus herstellungstechnischer Sicht… Kapselfüllung Die Produktion ist häufig effizienter und kostengünstiger als die aufwendige Tablettenpressung, die für Pillen erforderlich ist.
Hartkapselhüllen zur Einkapselung von Arzneimittelpulver
Bei der Beschaffung von Leerkapseln ist die Wahl des geeigneten Kapselhüllenmaterials entscheidend: Gelatinekapseln oder vegetarische Kapseln? Der Markt bietet eine Unterscheidung zwischen vegetarischen Kapselhüllen – wie beispielsweise Hüllen aus HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose) und Pullulan aus fermentiertem Tapioka – und traditionell tierischen Gelatinekapselhüllen. Auch wenn die Ernährungs- oder kulturellen Bedürfnisse der Verbraucher diese Wahl beeinflussen können, ermöglicht das Verständnis beider Materialien Pharmaherstellern eine fundierte Entscheidung, indem sie Faktoren wie Auflösungsgeschwindigkeit, Sauerstoffbarriereeigenschaften, Stabilität und Verbraucherpräferenzen berücksichtigen.
Verbraucher fragen sich manchmal: Woraus bestehen Gelatinekapseln? Gelatine ist ein einzigartiges Biopolymer, das meist aus Knochen, Haut und Bindegewebe von Tieren gewonnen wird. In einem komplexen Herstellungsverfahren werden diese Rohstoffe in die bekannte, spröde, durchscheinende und nahezu geschmacks- und geruchlose Substanz verwandelt. Die grundlegende Umwandlung erfolgt durch die partielle Hydrolyse von Kollagen, einem wichtigen Strukturprotein, das in Tieren reichlich vorkommt. Dabei werden große Kollagenmoleküle in ein handhabbares Gemisch aus kleineren Peptiden und Proteinen aufgespalten – so entsteht die Substanz, die wir als Gelatine kennen.
Gängige Rohstoffe für die Gelatineherstellung sind Rinder (Fleisch), Schweine (Schweinefleisch) und Geflügel (Hühnerfleisch). Die Wahl des Rohmaterials beeinflusst die Eigenschaften des Endprodukts. So bildet Gelatine aus Tierknochen meist einen zähen, trüben Film, der zwar strukturell fest, aber relativ spröde ist. Im Gegensatz dazu ergibt Gelatine aus Schweine- oder anderen Tierhäuten ein deutlich klareres Material mit besserer Plastizität und Flexibilität.
Diese unterschiedlichen Eigenschaften bestimmen die Anwendungsgebiete der jeweiligen Gelatineart. Pharmaunternehmen verwenden daher häufig spezielle Mischungen aus Knochen- und Hautgelatine zur Herstellung zweiteiliger Hartkapseln für Medikamente. Knochengelatine sorgt für die notwendige Stabilität, während Hautgelatine die Gelatinekapseln flexibel und transparent hält. Dies verdeutlicht, wie die Herkunft der Rohstoffe die funktionellen Eigenschaften der fertigen Kapselhüllen direkt beeinflusst.
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Vorteile von Gelatine |
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Existiert als Proteinquelle |
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Erleichtert das Verdauungssystem |
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Liefert Aminosäuren zur Erhaltung der Gelenkgesundheit |
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Wirkt beruhigend auf das Nervensystem |
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Verbessern Sie die Schlafqualität und die Stimmung |
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Verbessert die kognitiven Funktionen |
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Seit Generationen erfüllt Gelatine in der Gesundheitsbranche einen doppelten Zweck: Sie dient sowohl als gesundheitsfördernde Substanz als auch als Hauptbestandteil von Gelatinekapseln zur Aufnahme von Medikamenten und Nahrungsergänzungsmitteln. Die langjährige Dominanz von Gelatine in der Kapselherstellung ist kein Zufall; sie ist eng mit den gesundheitlichen Vorteilen verbunden, die Gelatine bei oraler Einnahme bietet.
Eine Hartgelatinekapsel mit einem weißen Kapselkörper und einem violetten Kapseldeckel
Gelatine dient nicht nur als schützende Kapselhülle, sondern ist selbst eine Proteinquelle mit vielfältigen therapeutischen Vorteilen. Sie ist bekannt für ihre positive Wirkung auf das Verdauungssystem, wo sie die Darmschleimhaut beruhigt und die Verdauung fördert.
Gelatine ist zudem ein wichtiger Baustein für die Gelenkgesundheit, da sie die essentiellen Aminosäuren liefert, die für den Erhalt der Knorpelstruktur notwendig sind. Dies kann zu gestärkten Gelenken, einer Reduzierung von Entzündungen und einer spürbaren Linderung von Gelenkschmerzen führen.
Die Vorteile reichen noch weiter: Studien deuten darauf hin, dass das Aminosäureprofil von Gelatine eine beruhigende Wirkung auf das Nervensystem haben und dadurch die Schlafqualität verbessern sowie möglicherweise die Stimmung heben kann. Einige wissenschaftliche Untersuchungen weisen zudem auf einen Zusammenhang zwischen Gelatinekonsum und verbesserten kognitiven Funktionen hin. Diese wirkungsvolle Kombination aus einem bewährten, leicht verdaulichen Darreichungssystem und dem hohen Nährwert von Gelatinekapseln macht sie zur bevorzugten Wahl für die meisten Medikamenten- und Nahrungsergänzungsmittelhersteller weltweit bei der Entwicklung neuer Produkte.
Aufgrund der oben genannten Vorteile wird Gelatine seit vielen Jahren in der Pharmazie eingesetzt und bietet eine vielseitige und weithin akzeptierte Kapsellösung. Im Handel sind zwei Arten von Gelatinekapseln erhältlich: Hartgelatinekapseln und Weichgelatinekapseln.
Hartgelatinekapseln bestehen aus zwei vorgeformten, zweiteiligen Hüllen und sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit hinsichtlich Größe, Farbe und Geschmack beliebt. Dies unterstützt das Produktbranding und die Patientenadhärenz. Sie eignen sich ideal zur Verkapselung fester Formulierungen wie Pulver, Granulate oder Nahrungsergänzungsmittelmischungen und ermöglichen einen schnellen Zerfall sowie eine hohe Bioverfügbarkeit. Die Empfindlichkeit von Hartgelatine gegenüber Feuchtigkeit stellt jedoch eine entscheidende Einschränkung dar. Daher ist sie ungeeignet zur Verkapselung von Flüssigkeiten oder Suspensionen, da Wasser eindringt und die Hartgelatinehüllen destabilisiert.
Weichgelkapseln (auch bekannt als „Softgels“)
Weichgelatinekapseln hingegen werden als einzelne, hermetisch verschlossene Einheit hergestellt und eignen sich daher besonders gut zur Verkapselung von Flüssigkeiten, Ölen, Suspensionen und Pasten. Die einteilige Weichgelatinehülle schützt den Inhalt vor Oxidation und verhindert das Auslaufen von Flüssigkeit. Die Weichgelatinehülle selbst wird mit Zusätzen wie Glycerin weichgemacht und ist somit undurchlässig für wässrige Inhalte. Für stark hydrophile oder inkompatible Formulierungen bieten Kapseln auf Polymerbasis (HPMC) eine moderne Alternative.
Bei der Wahl zwischen harter und weicher Gelatine sollte ein Gleichgewicht zwischen den Eigenschaften des Wirkstoffs und den funktionellen Vorteilen sowie den Schutzeigenschaften der Kapselhüllen gefunden werden.
Die Gelatineherstellung umfasst mehrere Stufen.
Im ersten Vorbehandlungsschritt werden rohe Kollagenquellen wie Rinderhaut oder Schweinehaut für eine optimale Umwandlung vorbereitet. Hierfür wird ein aufwendiger, mehrstufiger Reinigungsprozess durchgeführt.
◌ Zunächst werden die Materialien gründlich mit einer verdünnten Säurelösung gewaschen, was für die Demineralisierung, das Auflösen und Entfernen von Calciumsalzen und anderen anorganischen Verunreinigungen unerlässlich ist.
Anschließend werden die Gewebeproben mit heißem oder kochendem Wasser behandelt. Diese hydrothermale Behandlung dient der Reinigung des Materials durch Extraktion und Entfernung löslicher Fette, Öle und anderer nicht-kollagener Bestandteile. Diese Reinigung ist grundlegend, da sie sicherstellt, dass das Ausgangsmaterial sauber und für die nachfolgenden Hydrolyseschritte, die reine Gelatine freisetzen, optimal vorbereitet ist.
Die Gewinnung von Kollagen ist ein wesentlicher Schritt bei der Gelatineherstellung. Dieser entscheidende Prozess, oft auch „Hydrolyse“ genannt, löst das zähe, natürliche Kollagen aus tierischen Rohstoffen wie Hautspalten oder Knochen.
Die Methode wird sorgfältig nach der Beschaffenheit des Rohmaterials ausgewählt: Für Schweinehäute wird typischerweise ein Säureverfahren angewendet, das Gelatine vom Typ A mit höherer Bloom-Stärke erzeugt, während für Rinderhäute und -knochen ein alkalisches Kalkverfahren angewendet wird, das zu Gelatine vom Typ B führt.
Diese Extraktion ist kein einzelner Vorgang, sondern eine sorgfältig gesteuerte Abfolge von Schritten, bei denen Temperatur, pH-Wert und Zeit eine Rolle spielen, um die Tripelhelixstruktur des Kollagens in eine lösliche Form aufzubrechen. Diese lösliche Flüssigkeit wird anschließend gereinigt, filtriert und konzentriert, bevor sie zu fertigem Gelatineprodukt weiterverarbeitet wird.
Die Raffinationsphase ist die entscheidende Phase, in der gereinigte Gelatinelösung in ein standardisiertes Handelsprodukt umgewandelt wird. Dieser Prozess umfasst mehrere wichtige Schritte.
◌ Zunächst wird die Lösung einer präzisen Filtration unterzogen, um durch Entfernen verbleibender mikroskopischer Verunreinigungen optische Klarheit zu erreichen.
◌ Anschließend wird die Lösung eingedampft und unter kontrollierten Vakuumbedingungen konzentriert, um die Gelstärke zu erhöhen.
◌ Anschließend wird das so entstandene konzentrierte Gel in einer sterilen Umgebung getrocknet, um die Feuchtigkeit auf ein präzises Niveau zu reduzieren.
◌ Abschließend werden die spröden Gelplatten gemahlen und in spezifische Partikelgrößen – von groben Granulaten bis hin zu feinen Pulvern – gesiebt, um den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
Der Trend hin zu vegetarischen Kapseln wird durch eine Kombination aus ethischen, religiösen, kulturellen und praktischen gesundheitlichen Erwägungen angetrieben.
pflanzliche, vegetarische Kapseln
Für religiöse Menschen stellen traditionelle Gelatinekapseln, die häufig aus Schweinefleisch hergestellt werden, einen Konflikt mit den Speisegesetzen dar. Die jüdischen Kaschrut- und islamischen Halal-Vorschriften verbieten den Verzehr von Schweinefleisch strikt, und selbst Hartgelatine von zertifiziertem Rindfleisch kann problematisch sein. Pflanzliche Kapseln bieten eine allgemein akzeptable, pflanzenbasierte Alternative, die mit religiösen Praktiken vereinbar ist.
Im Hinblick auf die Einhaltung von Ernährungsrichtlinien strebt die vegane und vegetarische Bewegung weltweit danach, alle tierischen Produkte zu vermeiden. Für Veganer und Vegetarier sind Kapseln aus Rinder- oder Schweinegelatine inakzeptabel. Fischgelatine stellt zwar eine Alternative dar, ist aber für Vegetarier nicht geeignet und kann Allergien auslösen. Vegetarische Kapseln, die üblicherweise aus HPMC (Hypermembran-Mikrocellulose) aus Kiefern- oder Baumwollsamenpulpe hergestellt werden, bieten eine inklusive Option.
Aus Sicht der Kapselperformance bieten vegetarische Kapseln deutliche Vorteile. Pflanzliche Kapseln sind von Natur aus feuchtigkeitsarm und weniger anfällig für Vernetzung, eine chemische Reaktion, die die Wirkstoffauflösung im Magen beeinträchtigt. Pflanzliche/vegane Kapseln gewährleisten eine zuverlässigere und gleichmäßigere Aufnahme der pharmazeutischen Wirkstoffe, sind ideal für feuchtigkeitsempfindliche Abfüllungen und frei von Allergenen und Konservierungsstoffen, die in tierischer Gelatine enthalten sind. Daher sind vegetarische Kapseln eine bevorzugte Wahl für gesundheitsbewusste Verbraucher.
Der Markt für vegetarische Kapseln wird hauptsächlich von zwei Typen dominiert, die veganen und vegetarischen Bedürfnissen gerecht werden. Die wachsende Beliebtheit von HPMC- und Pullulan-Kapseln ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen, darunter die steigende Nachfrage nach pflanzlichen und gentechnikfreien Produkten sowie ihre überlegene technische Leistungsfähigkeit zum Schutz empfindlicher Rezepturen.
Woraus bestehen vegetarische Kapseln?
Das erste ist HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose), ein Polymer, das aus Cellulose, einem natürlichen Bestandteil von Holzschliff und Baumwolle, gewonnen wird.
Cellulose, gewonnen aus natürlichen Pflanzenfasern, dient als Ausgangsmaterial für HPMC-Veggie-Kapseln und bietet eine sichere Alternative zu Gelkapseln aus tierischen und Fischprodukten. Als pflanzliches Polymer ist Cellulose von Natur aus vegetarisch und vegan und eignet sich für eine Vielzahl von Ernährungs- und kulturellen Bedürfnissen. Neben ihren ethischen Vorteilen ist Cellulose chemisch inert, ungiftig und birgt keine bekannten Gesundheitsrisiken.
Kapseln aus HPMC bieten hervorragende funktionelle Vorteile, darunter einen geringen Feuchtigkeitsgehalt für verbesserte Stabilität und eine gute Sauerstoffbarriere, die empfindliche Inhaltsstoffe vor Zersetzung schützt. Diese Kombination aus natürlichem Ursprung, Sicherheit und Leistungsfähigkeit macht HPMC-Kapseln aus Cellulose zu einer zuverlässigen Wahl.
Das zweite ist Pullulan, ein natürliches Polysaccharid, das durch Fermentation von Tapiokastärke gewonnen wird.
Tapiokastärke, gewonnen aus der Maniokpflanze, ist ein hervorragender, natürlicher Rohstoff für die Herstellung von Pullulan-Kapseln. Im Gegensatz zu herkömmlicher Gelatine tierischen oder fischbasierten Ursprungs entsprechen diese pflanzlichen Kapseln verschiedenen religiösen und diätetischen Vorgaben. Sie sind völlig ungiftig, bergen keine bekannten Gesundheitsrisiken und sind für den Langzeitkonsum geeignet.
Pullulan-Kapseln basieren auf diesem Material und bieten eine hervorragende Sauerstoffbarriere für optimale Produktstabilität. Diese veganen Kapseln sind zudem von Natur aus transparent, geruchlos und lösen sich schnell auf, um eine optimale Wirkstofffreisetzung zu gewährleisten.
Sowohl Medikamenten- als auch Nahrungsergänzungskapseln können hergestellt werden von automatische Kapselbefüllmaschinen Durch den Einsatz einer automatischen Kapselfüllmaschine können Pharma- und Nahrungsergänzungsmittelhersteller leere Gelatine- oder vegane Kapselhüllen mit pulverförmigen oder granulierten Wirkstoffen befüllen, wobei die Produktionsleistung über 150.000 Kapseln pro Stunde beträgt.
Eine automatische Kapselfüllmaschine ist in der Lage, ohne manuelle Eingriffe kontinuierlich Kapselherstellungsprozesse durchzuführen, einschließlich Kapselbeladung, Kapselausgabe, Kapseltrennung, Kapselfüllung, Aussortierung ungeeigneter Kapseln, Kapselverriegelung und Ausgabe der fertigen Kapseln.
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Zuerst werden leere Kapseln in den Einfülltrichter einer automatischen Verkapselungsmaschine geladen. |
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Zweitens werden über Kapseldosierrohre leere Kapseln in obere und untere Formen dosiert. |
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Drittens werden die Kapseln durch die Trennung der oberen und unteren Kapselformen in ihre Kappen- und Körperhälften getrennt. |
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Die Kapselkörper werden präzise unter einem Pulverdosiersystem positioniert, wo sie mit der Arzneimittelformulierung befüllt werden. Dabei werden Mechanismen wie Füllstäbe eingesetzt, um eine genaue Befüllung der Kapseln zu gewährleisten. |
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Anschließend werden die Kapseldeckel und die gefüllten Kapselkörper miteinander verriegelt. |
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Schließlich werden die verschlossenen Kapseln aus der automatischen Kapselfüllmaschine ausgeworfen. |
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Darüber hinaus werden die fertigen Kapseln mithilfe von Kapselpoliermaschinen oft poliert, um etwaige Pulverreste zu entfernen. Das Ergebnis sind saubere Kapseln, die für die Verpackung bereit sind. |
NJP 1500D pharmazeutische automatische Kapselfüllmaschine
Führende Anbieter von automatischen Kapselfüllmaschinen wie Syntegon, IMA und Reichhaltige Verpackung Wir bieten automatische Verkapselungsmaschinen mit folgenden Merkmalen an:
● Automatisierung & Geschwindigkeit: Automatisierte Kapselbefüllung, Kapselöffnung und -versiegelung sowie Auswurf der fertigen Kapseln mit Massenproduktionsfähigkeit (z. B. über 200.000 Kapseln/Stunde).
● Präzision & Konformität: Fortschrittliche Dosiersysteme für genaue Kapselbefüllung und integrierte Mechanismen zur Einhaltung der cGMP- und FDA-Vorschriften (z. B. NJP 1500D automatische Kapselfüllmaschine)
● Vielseitigkeit und Flexibilität: Dank des modularen Formendesigns können verschiedene Kapselgrößen von 000 bis 5 und unterschiedliche Zutatenarten mit schnellem Werkzeugwechsel verarbeitet werden.
● Integration der Qualitätskontrolle: Automatische Kapselmaschinen können mit Inline-Kontrollwaagen, Metalldetektoren und Kapselpoliersystemen ausgestattet werden.
● Robuster Service-Support: Umfassende Bedienerschulungen, Geräteinstallation, Maschineninbetriebnahme vor Ort und weltweiter Ersatzteilservice.
Bei der Unterscheidung zwischen vegetarischen Kapseln und Gelatinekapseln sind einige Merkmale bemerkenswert:
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Besonderheit |
Gelkapseln |
Vegetarische Kapseln |
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Quelle |
Gewonnen aus tierischen Nebenprodukten (in der Regel Rinder- oder Schweineprodukte). |
Gewonnen aus pflanzlicher Cellulose (z. B. HPMC aus Kiefer oder Baumwolle) oder fermentierter Tapiokastärke (Pullulan). |
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Vorteile |
Weit verbreitet und kostengünstig Der traditionelle Standard, in der Regel kostengünstiger in der Herstellung. |
Für alle Ernährungsformen geeignet Vegetarisch, vegan, Halal- und Koscher-konform. |
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Bewährte Technologie Ausgezeichnetes und zuverlässiges Löslichkeitsprofil im Magen. |
Geringe Feuchtigkeit Stabiler, ideal für feuchtigkeitsempfindliche Füllungen. |
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Robust und vielseitig Bekannt für ihre langlebige, auslaufsichere Abdichtung und die große Auswahl an Größen. |
Reduziertes Vernetzungsrisiko : Längere Haltbarkeit, geringere Anfälligkeit für Löslichkeitsprobleme bei hoher Temperatur oder Luftfeuchtigkeit. |
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Nachteile |
Nicht für alle Diäten geeignet Nicht geeignet für Vegetarier, Veganer und bestimmte religiöse Gruppen. |
Im Allgemeinen teurer Höhere Rohstoff- und Produktionskosten. |
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Feuchtigkeitsempfindlich Kann bei Trockenheit spröde und bei Feuchtigkeit weich werden. |
Unterschiedliches Löslichkeitsprofil Löst sich möglicherweise etwas langsamer auf als Gelatine im Magensaft. |
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Vernetzungsrisiko In seltenen Fällen kann es bei unsachgemäßer Lagerung über längere Zeiträume unlöslich werden. |
Weichere Schale Kann mechanisch weniger robust sein als Gelatine und erfordert daher eine sorgfältige Handhabung. |
Im Vergleich von Gelatinekapseln mit vegetarischen Kapseln erweist sich Gelatine als bewährte, wirtschaftliche und robuste Wahl, sofern keine besonderen Ernährungsbedürfnisse berücksichtigt werden müssen. Vegetarische Kapseln sind die optimale Option, um den weltweiten Ernährungspräferenzen gerecht zu werden, einen maximalen Marktzugang zu gewährleisten und die Stabilität empfindlicher Inhaltsstoffe zu verbessern.
Bevor Kapselhersteller Kapselhüllen für die Befüllung von Kapseln mit automatischen Kapselfüllmaschinen beschaffen, müssen sie die Zielmärkte verstehen, da sowohl vegetarische Kapseln als auch Gelatinekapseln ihre jeweiligen Vor- und Nachteile haben.