Kontrollált stabilitású polimer nano- és biokompozitok kifejlesztése és ellenőrzött gyártástechnológiája = Development of polymer nano- and biocomposites of designed stability and controlled technology for their production

Abstract

A projekt megvalósítása során új nano- és biostruktúrákat (nano-antacid, bio/szénnanoszál) állítottunk elő, melyek hatóanyag-hordozóként, segédanyagként alkalmazhatók. Hatóanyagok morfológiáját (pl. amorfizálás) segédanyagok jelenlétében szabályoztuk. Korszerű (részben újonnan kifejlesztett) analitikai és matematikai (kemometria, kvantumkémiai) módszerekkel segítettük elő a fáziskölcsönhatások/felületmódosítások hatásának megértését. Így optimális technológiákat és receptúrákat választhattunk ki égésgátló hatású (pl. foszforszármazékok, nanorészecskék) és gyógyszer (pl. antacid, diuretikum, béta-blokkoló és Alzhimer-kór ellenes) hatóanyagok formulálására. Szabályozott mini/szuperkritikus-extrúzióval terjesztettük ki ezeket az eredményeket (a jól biohasznosuló) amorf gyógyszer-készítmények stabilitásának biztosítására. Kontrollált electrospinning technikával előállított nanoszálakal egy évet meghaladó stabilitást bizonyítottuk. Nanostruktúrált nedvességzáró bevonatok kifejlesztésével hidrolízis-érzékeny hatóanyagok stabilitását sikerült megőrizni. Az alkalmazástechnikai lehetőségek biogyógyszerészeti és égésgátlási irányba is bővültek (pl. probiotikum nanoformulálása, önkioltó PP és TP-PUR előállítása). Az ipari léptékű kontrollált gyártás előkészítésére in-line analitikai módszerek, szabályozott reaktor és extrúder alkalmazásával megnövelt léptékű kísérletekre került sor. Az eredményeket 51 közlemény, 2 szabadalom, PhD, OTDK, TDK dolgozatok formájában dokumentáltuk. | The realization of the project resulted in preparation of new nano/biostructures (nano-antacide, bio/carbonfiber), which can be applied as drug delivery and auxiliary additives. The morphology of active ingredients (amorpization) was controlled in presence of excipients. We promoted the understanding of the influences of interfacial interactions and surface modifications by modern/new analytical and mathematical (chemometry, quantum chemistry) methods. Thus optimal technologies and recipes could be chosen for formulation of active flame retardant (phosphorous derivatives, nanoparticles) and pharmaceutical (antacid, diuretic, beta-blocker and anti-Alzhimer- disease) ingredients. We extended these results to the stabilization of amorphous pharmaceuticals of good bioavailability by controlled mini/supercritical extrusion. In the case of nanofibers prepared by controlled electrospinning more than one year stability could be proven. The stability of hydrolysis-sensitive actives could be preserved by developing nanostructured humidity-barrier coating. The applicability of the results could be extended to biopharmacy and fire safety (nanoformulation of probiotics, preparation of self-extinguishing PP and TP-PUR) direction. In order to prepare the industrial scale production we applied in-line analytical methods, controlled reactor and extruder at larger scale experiments. We documented the results in 51 scientific papers, 2 patent claims, PhD theses, OTDK, TDK reports