Formulierungen

Am Fraunhofer IGB werden kundenspezifisch Nano- und Mikropartikel im Bereich von 200 nm - 10 μm je nach Fragestellung aus kommerziell erhältlichen oder auch maßgeschneiderten Polymeren hergestellt. hierbei kommen unterschiedliche Polymerisationstechniken wie beispielsweise die Miniemulsionspolymerisation oder die emulgatorfreie Emulsionspolymerisation zum Einsatz. Durch Variation der Partikelgröße, des Beladungsgrades, des Molekulargewichts und des Verhältnisses der hydrophilen und hydrophoben Monomereinheiten können wir – individuell angepasst – die Freisetzungskinetik der eingekapselten Stoffe beeinflussen. So können auch Freisetzungen über sehr lange Zeiträume (Ultralong Drug release, ULDr) von drei bis vier Monaten realisiert werden. Von besonderem Interesse sind hierbei bioabbaubare Verbindungen, da diese nach ihrer Anwendung im Körper oder in der Umwelt vollständig metabolisiert oder zersetzt werden.

Die handelsüblichen bioabbaubaren linearen Polyester bringen oft unzureichende Eigenschaften mit. Deshalb werden am Fraunhofer IGB neue polymere Matrixsysteme – bioabbaubare und biokompatible Block-Copolymere – mit verbesserten Eigenschaften und unterschiedlichen Molekulargewichten entwickelt. Die »biobeladenen« Partikel werden dann durch Auswahl geeigneter Polymersysteme den individuellen Anwendungen nach Kundenwünschen und Kundenvorgaben angepasst.

Die Freisetzungskinetik der Wirkstoffe aus Nano- oder Mikropartikeln wird der jeweiligen Fragestellung angepasst. Die verschiedenen Parameter, die auf die Kinetik Einfluss nehmen, werden je nach Kundenbedarf eingestellt. Am Fraunhofer IGB werden darüber hinaus auch Polymere maßgeschneidert generiert. Vor allem das Molekulargewicht und das Verhältnis der hydrophilen und hydrophoben Monomereinheiten beeinflussen die Freisetzungskinetik.

Die polymeren Nanopartikel können für komplexe Anwendungen zusätzlich an der Oberfläche funktionalisiert werden. So werden die am Fraunhofer IGB hergestellten Partikel beispielsweise an ihrer Oberfläche über freie Carboxygruppen mittels gängiger Kupplungsmethoden für den gezielten Wirkstofftransport im Körper modifiziert (Drug Targeting). Über beispielsweise Carbodiimid-Kopplungen und andere vernetzende Chemikalien wurden bereits Proteine erfolgreich an die Nano- und Mikropartikeloberfläche gebunden. Das Design der Oberfläche der Partikel zielt darauf ab, dass der Anteil der unspezifischen Bindungen dabei sehr gering bleibt. Zusätzlich zu den bioabbaubaren Nano- und Mikropartikeln entwickeln wir biologisch-synthetische Nanopartikel, welche die Gegebenheiten an Zelloberflächen simulieren (NANOCYTES^®).

NANOCYTES® – Biofunktionale Kern-Schale-Partikel