BASF-Wissenschaftler haben in Zusammenarbeit mit Forschern der renommierten Universitäten Harvard (USA), EPFL (Schweiz) und Yale (USA) einen neuen Prozess entwickelt, mit dem amorphe Nanopartikel mit einer verbesserten Löslichkeit hergestellt werden können. Dadurch können beispielsweise Medikamente effizienter vom menschlichen Körper aufgenommen werden. Ohne den neuen Herstellprozess würden sich die Wirkstoffmoleküle zu Kristallen zusammenschließen, die schwer löslich sind. Wegen schlechter Löslichkeit ist bereits in vielen Fällen die Entwicklung neuartiger Pharmawirkstoffe eingestellt worden.

Das internationale Forscherteam hat jetzt einen mikrofluidischen Zerstäuber entwickelt, mit dem Nanopartikel von medizinischen Wirkstoffen hergestellt werden können. Dazu werden diese Wirkstoffe, die zunächst in einem Lösungsmittel gelöst sind, in einem Luftstrom versprüht, der eine Geschwindigkeit von 600 m pro Sekunde hat – das ist fast die doppelte Schallgeschwindigkeit. „Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft verdampft das Lösungsmittel sehr schnell, und die Moleküle haben keine Zeit, sich zu geordneten Kristallen zusammenzuschließen. Folglich lagern sich die Moleküle in einer unregelmäßigen, amorphen Struktur zusammen und sind dadurch zehnmal besser löslich”, erklärt der BASF-Forscher Dr. Christian Holtze.

Der neue Prozess kann bei organischen und anorganischen Substanzen genutzt werden und ist daher für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet. Da durch eine höhere Löslichkeit die Aufnahme von Wirkstoffen verbessert wird, ist der Prozess besonders interessant für die Bereiche Arzneimittel, Lebensmittel und Pflanzenschutz.

„Das System bietet eine außergewöhnlich gute Kontrolle hinsichtlich Zusammensetzung, Struktur und Größe der Partikel und ermöglicht so die Herstellung neuer Materialien”, sagt Prof. Esther Amstad, von der EPFL, die zuvor auch als Forscherin in Harvard gearbeitet hat.

Marc Schroeder, BASF-Forscher und Leiter der Forschungsinitiative North American Center for Research on Advanced Materials ist überzeugt: „Dieser Meilenstein ist das Ergebnis einer starken Zusammenarbeit von Industrie und Wissenschaft, um gemeinsam an Lösungen für wissenschaftliche Herausforderungen zu arbeiten. Der interdisziplinäre Ansatz hat zudem geholfen, für ein zunächst überraschendes Versuchsergebnis eine wissenschaftliche Erklärung zu finden, so dass die Technologie nun in mehr Anwendungsbereichen genutzt werden kann.”