Pulmonär läkemedelstillförsel Projekt

utveckling av ett nytt system för kontrollerad frisättning i lunga

Ires van der Zwaan portrattfotoForskare: Irès van der Zwaan, doktorand
Ansvarig forskare: Professor Göran Frenning, institutionen för farmaceutisk biovetenskap, Uppsala universitet

Vetenskapligt och industriellt sammanhang. Formuleringar för kontrollerad frisättning i lungan kan möjliggöra nya behandlingsmöjligheter som utnyttjar administrering via inhalation. Området står dock inför utmaningar och det finns idag inga formuleringar med kontrollerad frisättning tillgängliga på marknaden. Avsaknaden av sådana system begränsar utvecklingen av nya behandlingar som nyttjar pulmonär läkemedelstillförsel.

Irès van der Zwaan forskning

Syfte. Projektets syfte är att skapa nya system för kontrollerad frisättning i lungan genom att kartlägga och utvärdera upplösningen av olika lovande alternativ för kontrollerad frisättning liksom nya system. Olika metoder kommer att användas för utvärdering av befintliga och nya system för läkemedelstillförsel, såsom frisättning av inhalationspulver med hjälp av en modifierad Andersen-kaskadimpaktor och upplösning i ett Transwell-system, upplösningsinstrument av typen μDiss samt bestämning av enskilda partiklars upplösning.

Resultat. Nya system för läkemedelstillförsel till lungorna med kontrollerad frisättning.

Partikeldynamik och flerskalig modellering av adhesiva blandningar för inhalationspulver

Sohan Sarangi fotoForskare: Sohan Sarangi, doktorand
Ansvarig forskare: Professor Göran Frenning, institutionen för farmaceutisk biovetenskap, Uppsala universitet

Vetenskapligt och industriellt sammanhang. Adhesiva blandningar i vilka mikroniserade partiklar är bundna till betydligt större bärarpartiklar utnyttjas ofta för att övervinna den kohesivitet som hör samman med den lilla partikelstorlek som krävs för pulmonär läkemedelstillförsel. Formulering och hantering av adhesiva blandningar är ett relativt outforskat område av både vetenskaplig och industriell relevans.

Sohan Sarangi forskning

Syfte. Projektets syfte är att studera interaktionen mellan, och de effektiva mekaniska egenskaperna hos läkemedels- och bärarpartiklarna liksom deras aggregat. Studierna kommer att utföras med en partikelbaserad modelleringsmetod som även kommer att valideras med experiment.

Resultat. Forskningen förväntas ge betydande bidrag till vår kunskap om adhesiva blandningar vid normal hantering och tillförsel. Arbetet kommer också att adressera generiska aspekter på pulverflöde, och att sammankoppla dessa med experiment skulle tillföra fördjupad vetenskaplig kunskap.

Mikrostruktur-egenskaps relationer hos agglomerat tillverkade genom torrgranulering

Maryam Tofiq portrattfotoForskare: Maryam Tofiq, doktorand
Ansvarig forskare: Professor Göran Alderborn, institutionen för farmaceutisk biovetenskap, Uppsala universitet

Vetenskapligt och industriellt sammanhang. Agglomerat av olika typer används ofta i fast formulering, inklusive tabletter och inhalatorer för torrpulver. På senare tid har intresset för att använda torra teknologier för bildande av agglomerat ökat avsevärt, till exempel för användning vid kontinuerlig tillverkning. Tillverkningsegenskaperna för agglomerat beror av deras mikrostruktur och sammansättning.

Syfte. Syftet med projektet är att studera sambandet mellan mikrostruktur och de mekaniska och funktionella egenskaperna hos agglomerat som formas av torr granulering samt att studera kompositionens effekt på sådana mikrostruktur-egenskaps relationer med särskilt fokus på agglomeratplasticitet. Vårt mål inkluderar även att utveckla ett förfarande för bedömning av mekaniska egenskaper hos agglomerat.

Resultat. En plattform för formuleringsteknik för ändamålsenlig design av tillverkningsegenskaper för torrgranulerade partiklar.

ADHESIVE MIXTURES FOR INHALATION POWDERS

Research scientist: Anna Simonsson, doktorand
Principal Investigator: Professor Göran Alderborn, institutionen för farmaceutisk biovetenskap, Uppsala universitet

Scientific and industrial context. In order to fully utilize the potential of the pulmonary route for local and systemic drug delivery, there is a need to improve our understanding of the formulation of inhalation powders. The pharmaceutics research group at Uppsala University has introduced a blend state theory as a means to systematically investigate and optimize the properties of adhesive blends. The evolution in blend state depends on the combination of carrier and fines and their properties, such as of carrier microstructure, and the mixing process which subsequently affect the performance of the formulation. There is a need to better understand the relationship between blend state and critical properties of adhesive mixtures, such as aerosolization and segregation, as well as to develop validated screening methods by which aerosolization and segregation can be assessed.

Aim. The aim of the project is to investigate effect of carrier morphology on blend state-blend dispersibility relationships. The aim is further to investigate the role of the mixing process for blend state and blend state-blend dispersibility relationships. Finally, the possibility to develop screening methods for assessing dispersibility and segregation will be explored.

Outcome. The outcome of the proposed research is to gain novel information, enabling new strategies on how to formulate adhesive mixtures that are mechanically stable and of high drug load, providing both good manufacturability and dispersibility.

Förståelse av kompressions- och dekompressionscykeln för tryckformning av agglomerat

Marilena Marinaki, doktorand portrattfotoForskare: Marilena Marinaki, doktorand
Ansvarig forskare: Professor Göran Frenning, institutionen för farmaceutisk biovetenskap, Uppsala universitet

Vetenskapligt och industriellt sammanhang. Vårt fält har idag god fenomenologisk förståelse om pulvers kompressibilitet och kompakterbarhet. Dock saknas tillräcklig förståelse av relevans av processer på partikelnivå. Få, om några, utpräglat mekanistiska modeller av pulverkompression och komprimering existerar i litteraturen. Det är här viktigt att ta hänsyn till både laddnings- och lossningsfaser för partikel/tablettbildning i syfte att nå fullständig förståelse för processerna.

Illustration of research project

Syfte. Vårt projekt syftar till att ge förståelse i partikelskalan av de processer som styr struktur och egenskaper hos granulat som formas genom applicering och efterföljande avlägsnande av tryck. Vårt mål är att först utveckla protokoll för analytisk pulverkomprimering med fokus på lossningssteget och därefter utveckla kontaktmodeller och modelleringsprocedurer som möjliggör simulering av hela lastnings- och lossningscykeln i partikelskalan.

Resultat. Projektet förväntas ge nya insikter i tryckformning av granulat med särskilt fokus på sofistikerade metoder för kompressionsanalys och ny metodik för simulering av pulverkompression vid höga relativa densiteter.

Senast uppdaterad: 2021-05-27