Nanopartikel für bessere Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln Kooperationsprojekt der TU Braunschweig von DFG und Fraunhofer bewilligt

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Fraunhofer-Gesellschaft fördern ein trilaterales Projekt der Technischen Universität Braunschweig: Das Institut für Mikrotechnik entwickelt zusammen mit dem Mainzer Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) und einem Anwendungspartner einen Nanopartikelreaktor, mit dem neue Darreichungsformen für moderne pharmazeutische Wirkstoffe realisiert werden können. Ziel des Förderprogramms für trilaterale Projekte ist, Erkenntnisse aus DFG-geförderten Vorhaben schneller in die Wirtschaft zu übertragen. Die insgesamt sieben Projekte, bei denen Hochschulen, Fraunhofer-Institute und Unternehmen miteinander kooperieren, werden mit insgesamt sechs Millionen Euro für drei Jahre gefördert.

Viele moderne pharmazeutische Wirkstoffe weisen eine schlechte Wasserlöslichkeit und stark lipophile Eigenschaften, also eine gute Löslichkeit in Fetten und Ölen, auf. Infolgedessen steigt der Bedarf an alternativen Darreichungsformen, um diese Arzneistoffe geeignet zu verabreichen. Die Darreichungsform kann jedoch verbessert werden, wenn die Größe der Wirkstoffpartikel reduziert wird, wodurch sich grundlegende andere biophysikalische Eigenschaften ausbilden. Entsprechende Nanopartikel von Arzneimitteln oder Trägerteilchen in Dispersionen, sogenannte kolloidale Trägersysteme, für solche Wirkstoffe bieten Vorteile für die Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln. Die Produktion dieser Partikel in ausreichender hoher pharmazeutischer Qualität stellt allerdings nach wie vor eine Herausforderung dar.

Eine Antwort darauf könnte die „DLS-Feedback-regulierte kontinuierliche Partikelproduktion“ sein. An dem Verfahren arbeitet das Institut für Mikrotechnik an der TU Braunschweig unter Leitung von Professor Andreas Dietzel zusammen mit dem Fraunhofer-Institut IMM und dem Anwendungspartner ConSenxus GmbH. „Viele Wirkstoffe können ihre biologische Wirkung nur als Nanopartikel entfalten. Es besteht ein dringender Bedarf an Methoden, die es erlauben, die Partikelgösse während der Herstellung besser zu kontrollieren. Bringt man die mikrofluidischen Chips aus dem Institut für Mikrotechnik mit der Online-Partikelmesstechnik des Fraunhoferinstituts zusammen, ermöglicht dies den Ansatz eines Feedback-geregelten Prozesses im Mikro-Maßstab, mit dem uns ein Durchbruch in der Nanopartikelherstellung gelingen könnte“, sagt Professor Dietzel.

Realisiert werden soll ein Nanopartikelreaktor, mit dem sich Größe, Größenverteilung und Form der hergestellten Partikel genau einstellen und ein langzeitstabiler Prozess sicherstellen lassen. Das Projekt stützt sich auf langjährige Arbeiten an Lab-on-Chip-Systemen für pharmazeutische Anwendungen am IMT. Das Gerät soll so weiterentwickelt werden, dass in Verbindung mit einer mikrofluidischen Partikelerzeugungseinheit ein benutzerfreundliches System zur Nanopartikelherstellung mit integrierter Analytik entsteht. Das System verbindet auf universitärem Niveau entwickelte Methodik mit integrierter analytischer Peripherie des Fraunhofer-Instituts. Die drei Partner möchten das System so weiterentwickeln, dass es in industriellen Laboren eingesetzt werden kann.

Das angestrebte Gerät erspart Anwendern, die in die Partikelherstellung in Kleinstmengen einsteigen möchten, eine hausinterne Analytik. Es erweitert damit den in Frage kommenden Anwenderkreis und senkt für den Betreiber die Kosten und den Gesamtaufwand, auch weil kein speziell qualifiziertes Fachpersonal für den Gerätebetrieb notwendig wird.

Trilaterales Forschungsprojekt

Die Erfahrung mit Transferaktivitäten zeigen, dass es trotz der erzielten Erfolge nach wie vor systematische Schwierigkeiten gibt. Diese liegen unter anderem in der Suche nach geeigneten Partnern. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen bestehen große Hürden, weil diese oft nicht über ausreichende Forschungskapazitäten verfügen, die als produktive Schnittstelle die Ergebnisse aus den DFG-geförderten Projekten aufnehmen und sie weiterentwickeln. Vor diesem Hintergrund verschränken DFG und Fraunhofer ausgewählte Transferaktivitäten. Ziel des Programms für trilaterale Projekte ist es, den Übergang von Erkenntnissen aus DFG-Projekten zu Unternehmen zu erleichtern.

Sieben trilaterale Projekte wurden aus 20 eingereichten Projektanträgen aus den Ingenieur-, Natur- und Lebenswissenschaften ausgewählt. Zuvor waren alle Anträge in einem zwischen Fraunhofer und DFG abgestimmten gemeinsamen Begutachtungs- und Entscheidungsverfahren evaluiert worden. Die sieben Projekte werden mit insgesamt sechs Millionen Euro für drei Jahre gefördert. Die bewilligte Förderung für die TU Braunschweig liegt bei 495.000 Euro.