Molekulare Modellierung und Multiskalenmodellierung der Auflösung pharmazeutischer Wirkstoffe

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Heiko Briesen; Professor Dr. Karsten Reuter
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 210064482

Während die Nutzung computergestützter Methoden zur Wirkstoffentwicklung immer mehr zunimmt, werden atomistische Modellierungsansätze zur Untersuchung der Wirkstofffreisetzung bislang kaum angewandt. Dieses Projekt will diese Lücke für die Auflösung pharmazeutischer Wirkstoffe schließen. Hierzu wird ein vollintegrierter Mehrskalenansatz verfolgt, der einen weiten Bereich an Modellierungstechniken abdeckt. Über ab initio Methoden und die Modellierung der Kraftfelder werden molekulardynamische Simulationen genutzt, um kinetische Informationen über das Verhalten an der Phasengrenzfläche auf molekularer Skala zu erhalten. Die darauf folgende Kopplung an kinetische Monte Carlo Simulationen und letztendlich an kontinuumsbasierte Modellierungsansätze erlaubt die Vorhersage von Auflösungsraten auf makroskopischer Skala. Diese Raten beeinflussen die Bioverfügbarkeit von pharmazeutischen Substanzen. Am Ende des Projektes soll eine auch industriell nutzbare Vorgehensweise stehen mit deren Hilfe die Auflösegeschwindigkeit von Wirkstoffen auf der Basis von ausschließlich theoretischen Mitteln möglich ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen