Funktionelle Oberflächen für pharmazeutische Prozesse

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Pharmazeutische Wirkstoffe werden in "kleine" (Molekulargewicht größer 1000 g/mol) und große Moleküle, wie Polypeptide, Proteine und andere große Biomoleküle unterteilt. Während die "kleinen" Wirkstoffe meistens mittels chemischen Methoden hergestellt werden, verwendet man für die Herstellung der großen Moleküle fast ausschließlich modifizierte Organismen und Säugetierzellen.
Die chemische Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe besteht größtenteils aus mehrstufigen Synthesen, wo oft mehr als 97% aller Reaktanden als Abfall anfallen und nur unter großem Zeit- und Lösungsmittelaufwand wiedergewonnen werden können. Aus ökologischen und ökonomischen Gründen werden daher hoch selektive Syntheseprozesse immer wichtiger, wobei aktive, selektive und stabile katalytisch aktive Substanzen zur Anwendung kommen. In diesem Zusammenhang sind besonders heterogene Katalysatoren von großem Interesse, da sie eine einfache Abtrennung und Wiederverwendung der katalytisch aktiven Komponente erlauben.
Nach der Synthese der Wirkstoffe müssen die pharmazeutischen Substanzen gereinigt werden. Dies erfolgt bei den "kleinen" Molekülen meist mittels Kristallisation, während für Biomoleküle ein aufwendigeres, sogenanntes "Downstream Processing" angewendet werden muss. Ein besonders nützliches Verfahren stellt hierbei die Chromatographie dar. Diese Prozesse beinhalten allerdings einen erheblichen Kostenfaktor und können daher die Implementierung der Produkte in industrielle Anwendung gefährden.
Sowohl bei heterogenen Katalyse als auch bei chromatographischen Prozessen, sind funktionalisierte Oberflächen involviert: In der Katalyse fungieren die Oberflächen als feste Träger, bei der Chromatographie sind sie für die Trennung der Komponenten verantwortlich.
Für kosteneffiziente und effektive Prozesse in der pharmazeutischen und chemischen Industrie ist die rationelle Entwicklung von funktionalisierten Oberflächen daher von entscheidender Bedeutung.
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung, Charakterisierung und Simulation von verschiedenen funktionalisierten Oberflächen und Materialien, die für die Synthese und Reinigung pharmazeutischer Wirkstoffe in kontinuierlicher Betriebsweise verwendet werden können.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/09/1030/09/14