Untersuchungen zum Aufbau nanostrukturierter Partikelagglomerate als Wirkstoff-Trägersysteme durch gezielte Reagglomeration von Nanopartikel in Strömungen

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Viele im Bereich Life Sciences eingesetzte Wirkstoffe sind nur sehr schwer wasserlöslich. Eine Lösungsmöglichkeit ist es, sie an wasserlösliche Moleküle als ‚Lösungsvermittler’ (z. B. Cyclodextrin) zu binden und in inerte, aus Partikeln aufgebaute, wasserdispergierbare Trägersysteme einzubringen. Eine Nanostrukturierung dieser Trägersysteme mit evtl. anschließendem Coating ermöglicht dann die Kontrolle der Freisetzungskinetik. Nanostrukturen können durch Agglomeration von Nanopartikeln entstehen. Statt einer zeitlich aufwändigen diffusionskontrollierten Beladung der Trägersysteme von außen wäre eine Beladung von innen heraus, d. h. während der Herstellung der Agglomerate, zielführender. Vorarbeiten zeigten, dass sowohl der Aufbau nanopartikulärer Agglomerate als auch ein gleichzeitiger Einschluss von Cyclodextrin in den Agglomeraten prinzipiell mit einem mikrostrukturierten Hochdruck-Dispergier-System (HPPF) möglich ist. Wichtig für die Freisetzungskinetik ist eine Kontrolle der Agglomeratstruktur. Diese wird zum einen durch das Stoffsystem (Partikel-Partikel- und Partikel- Fluid-Wechselwirkungen), zum anderen durch äußere Kräfte beeinflusst. Im Forschungsantrag sollen der Einfluss von Kollisionsraten und -zeiten, attraktiven wie repulsiven Wechselwirkungskräften und Strömungskräften auf die Agglomeratgröße, -porosität, -struktur und -beladung mit Cyclodextrin systematisch experimentell untersucht werden. Hierzu müssen die vorhandene Versuchsanlage angepasst und benötigte on- wie offline Messtechniken etabliert werden.