Struktur-Eigenschaftsbeziehung von ultrahochbeladenen Wirkstoffnanoformulierungen auf der Basis von Poly(2-oxazolin)/Poly(2-oxazin) Amphiphilien

• Antragsteller: Professor Dr. Robert Luxenhofer
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398461692

Polymere stellen eine bedeutende Klasse von pharmazeutischen Hilfsstoffen dar. Sie dienen z. B. der verzögerten Wirkstofffreisetzung oder der (zeitweisen) Erhöhung der Löslichkeit von Wirkstoffen (Supersaturation). Insbesondere polymere Mizellen werden und wurden intensiv zur Erhöhung der Löslichkeit von wasserunlöslichen Wirkstoffen erforscht. Eine wichtige Limitierung der polymeren Mizellen stellt die limitierte Wirkstoffbeladung und unzureichende Stabilität der Formulierungen dar. Der Antragsteller untersucht seit einigen Jahren eine spezielle Polymerplattform auf Basis der sogenannten Poly(2-oxazolin)e und jüngst auch Poly(2-oxazin)e. Mit Hilfe dieser Polymere konnten verschiedene extrem wasserunlösliche Wirkstoffe erfolgreich in stabile Polymermizellen mit außergewöhnlich hoher Beladung (ca. 50 Gew.%) und Löslichkeit (Löslichkeitserhöhung von ca. 0.001 g/L auf ca. 50 g/L) formuliert werden. Ziel dieses Projektes ist es mittels einer kleinen Bibliothek von vier Polymeren und 24 verschiedenen Wirkstoffen die Abhängigkeit der erfolgreichen Herstellung von hochbeladenen Mizellen in Abhängigkeit der Polymer und der Wirkstoffstruktur zu ergründen. Hierzu korrelieren wir die Wirkstoffbeladung zum einen mit Daten zu Polymer-Wirkstoffwechselwirkung, welche wir aus Infrarot-, Raman- und NMR-Spektroskopie erhalten. Zum anderen korrelieren wir die Wirkstoffbeladung mit Löslichkeitsparametern der Polymere und Wirkstoffe und der Polarität im Mizellkern. Insgesamt erwarten wir durch diesen Ansatz ein detailliertes Verständnis über die molekularen Hintergründe, warum diese Polymerplattform so außergewöhnlich hohe Beladung mit Wirkstoffen ermöglicht, was wiederum ein rationales Design von vielversprechenden Wirkstoff-Polymer Kombinationen ermöglichen kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen