Gezielte Gestaltung von Superlegierungsmembranen und deren Anwendungsprozessen für die Herstellung kolloidaler, lipidbasierter Arzneistoffträgersysteme

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Heike Bunjes; Professor Dr.-Ing. Arno Kwade; Professor Dr. Joachim Rösler
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik ; Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451891484

Superlegierungsmembranen vereinen gute mechanische Festigkeit und thermische Beständigkeit mit sehr feinen, im Nanometerbereich liegenden Poren. Die Kombination dieser Eigenschaften wird von typischen Membranmaterialien wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Glas oder Polymeren nicht erreicht. Im Bereich der pharmazeutischen Nanoemulgierverfahren wird derzeit unter anderem das Premix-Membranemulgieren erforscht, bei dem der Einsatz alternativer Membranen mit erhöhter mechanischer Festigkeit und thermischer Beständigkeit die Möglichkeiten der Prozessführung erweitern und so neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen kann. In einer ersten gemeinsamen interdisziplinären Studie der antragstellenden Institute konnte gezeigt werden, dass sich kriechverformte nanoporöse Superlegierungsmembranen grundsätzlich gut für das Premix-Membranemulgieren eignen. Das im Antrag beschriebene Vorhaben soll daran anknüpfend einerseits die materialwissenschaftlichen Aspekte und Herausforderungen des Membranherstellungsprozesses grundlegend und im Hinblick auf den Anwendungsfall des Premix-Membranemulgierens erforschen und gestalten. Weiterhin soll der Prozess des Premix-Membranemulgierens mit den Superlegierungsmembranen detailliert verstanden werden. Dazu gehören unter anderem die Wechselwirkungen zwischen den Membranen und den pharmazeutischen Emulsionen, die Auslotung möglicher Prozessfenster und die verfahrenstechnische Charakterisierung der Membranen. Ziel der Forschung ist es, die Gestaltung der nanoporösen Superlegierungsmembranen für den Anwendungszweck als alternatives Membranmaterial umfassend zu verstehen und ihre prozesstechnische Anwendung mithilfe eines geeigneten Modellversuchsstands zu erforschen. Während die Expertise im Bereich der Superlegierungsmembranen am Institut für Werkstoffe vertreten ist, wird diese auf den Gebieten der Prozesstechnik und Pharmazie von den Instituten für Partikeltechnik und pharmazeutische Technologie eingebracht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen