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ePaper created 2013-09-23, 14:05:17 | version 1.25.20
74 1 μm SKIN HEAL – PARTIKELBASIERTE FORMULIERUNG FÜR DIE VERBESSERTE WUNDHEILUNG Dr. rer. nat. Carmen Gruber-Traub, Dr. rer. nat. Achim Weber Herausforderung chronische Wunden Die effektive und kostengünstige Behandlung chronischer Wunden ist eine große Herausforderung im Gesundheitswe- sen. Aufgrund des demographischen Wandels nimmt die An- zahl chronischer Wunden – vor allem das diabetische Ulcus – stetig zu. Bisher sind die Amputation von Extremitäten und der damit verbundene Verlust der Lebensqualität häufig un- vermeidbar. Die Entwicklung und Evaluierung neuer Thera- pieformen für chronische Hauterkrankungen sind daher in Hinsicht auf eine Kostenreduktion wie auch eine verbesserte Versorgung wichtig. Für die individuelle Behandlung dieser chronischen Wunden entwickeln wir innerhalb des Fraun- hofer-Übermorgen-Projekts »SKIN HEAL« partikelbasierte Formulierungen. Die wirkstoffbeladenen Partikel können in kommerziellen Wundauflagen integriert oder direkt bei der Therapie als pharmazeutische Formulierungen eingesetzt wer- den. Wirkstoffbeladene Chitosanpartikel mittels Sprühtrocknung Mittels unterschiedlicher Partikeltechnologien werden hierfür am Fraunhofer IGB wirkstoffbeladene Mikro- und Nanopar- tikel formuliert. Als pharmakologisch wirkende Substanzen (Active Pharmaceutical Ingredients, APIs) setzen wir sowohl niedermolekulare Wirkstoffe als auch Proteine ein. Als Grund- material für die Partikel wurde Chitosan sowie dessen Deri- vat Chitosanhydrochlorid ausgewählt. Chitosan ist ein bio- basiertes, biokompatibles Polymer, das aus Krabbenschalen gewonnen wird und antimikrobielle Eigenschaften aufweist. Für die Formulierung von Wirkstoffen, die bei der Wundhei- lung eingesetzt werden wie beispielsweise Dexpanthenol oder TGF-β (Transforming Growth Factor), konnten wir er- folgreich Sprühtrocknungsverfahren entwickeln. Hierzu ste- hen am Fraunhofer IGB der Minisprühtrockner B-290 und der Nanosprühtrockner B-90 der Firma Büchi zur Verfügung. Die Prozessparameter der Sprühtrocknung beim Einsatz des Mini- sprühtrockners wurden dabei mittels statistischer Versuchspla- nung (Design of Experiments, DoE) verifiziert. Dies gewährleis- tet ein unkompliziertes Upscaling der Prozessparameter für die Übertragung des Sprühtrocknungsverfahrens in die Großpro- duktion. Optimierte Partikelgröße für optimale Integration in Wundauflagen Sowohl mittels Mini- als auch Nanosprühtrockner konnten Dexpanthenol- und TGF-β-beladene Chitosan- und Chitosan- hydrochloridpartikel hergestellt werden (Abb. 1 und 2). Die statistische Versuchsplanung ist unter anderem dafür geeig- net, die Prozessparameter hinsichtlich der Partikelgröße zu optimieren. Mithilfe dieses Verfahrens konnten wir ein Modell erstellen, mit dem sich die Partikelgröße (d50) bei der Partikel- herstellung mittels des Minisprühtrockners (Abb. 3) gezielt einstellen lässt. So konnten wir Chitosanpartikel mit definier- ten Partikelgrößen von 2 μm, 5 μm und 10 μm herstellen. Die Partikel wurden am Fraunhofer ISC in Fasern der CE-zertifizier- te Kieselgelfaser-Vlies-Wundauflage integriert (Abb. 4). Am besten waren hierfür die Chitosanpartikel mit einem Durch- messer kleiner 5 μm geeignet. 1 2 1 μm PHARMAZIE