Tytuł projektu: „Biozgodne polimery o kontrolowanej taktyczności i ich wpływ na stabilność API w układach binarnych”
Kierownik projektu: mgr Luiza Orszulak
Instytucja finansująca: Ministerstwo Edukacji i Szkolnictwa Wyższego
Kwota finansowania/całkowita wartość zadania : 239 800,00 zł
Termin realizacji: 15.05.2023 – 15.05.2027
Nazwa programu: Perły Nauki
Zadanie finansowane ze środków budżetu państwa.
Opis projektu:
Polimery coraz częściej są stosowane w farmacji jako dodatki do formulacji mieszanin binarnych typu lek-polimer, które aktualnie stanowią popularną metodę stabilizacji labilnych form amorficznych substancji aktywnych (API), tym samym przyczyniających się do poprawy ich rozpuszczalności i biodostępności. Pomimo intensywnych badań w tym obszarze naukowcy w dalszym ciągu analizują jedynie wpływ różnego rodzaju polimerów oraz ich ciężarów cząsteczkowych na stabilność API, natomiast wątek dyspersyjności oraz stereoregularności makrocząsteczek pozostaje całkowicie pominięty. Natomiast warto wspomnieć, że szeroka grupa własności materiałów polimerowych jest przecież bezpośrednim przejawem całej „architektury” polimeru. Stąd niezwykle ciekawym aspektem będzie przeprowadzenie znacznie szerszych badań i dogłębne zbadanie wpływu parametrów makrostrukturalnych (ciężaru cząsteczkowego, dyspersyjności) oraz stereoregularności matrycy polimerowej na stabilność substancji aktywnej oraz jej uwalnianie z mieszanin binarnych. Zgodnie z powyższym, niniejszy projekt zakłada otrzymanie dobrze zdefiniowanych homopolimerów PVP oraz kopolimerów dwublokowych o charakterze amfifilowym (PVP-bl-PVAc) o zróżnicowanej taktyczności. Makrocząsteczki zostaną otrzymane odpowiednio na drodze wysokociśnieniowej klasycznej polimeryzacji wolnorodnikowej oraz kontrolowanej polimeryzacji z odwracalnym addycyjno-fragmentacyjnym przeniesieniem łańcucha (RAFT). Taktyczności (ko)polimerów będą sterowane zarówno czynnikami chemicznymi (fluoroalkohole, kwasy Lewisa), jaki i fizycznymi (temperatura, światło, ciśnienie). Co istotne, dzięki użyciu unikatowych, nowoczesnych komór (foto)ciśnieniowych wszystkie wyżej wymienione czynniki fizyczne będzie można kontrolować na każdym etapie reakcji, co z całą pewnością nadaje niniejszym badaniom wysoce innowacyjny charakter. Uzyskane makrocząsteczki zostaną szczegółowo scharakteryzowane dzięki przeprowadzeniu analizy spektroskopowej, termicznej, reologicznej oraz dielektrycznej. Analogiczne badania zostaną także wykonane dla otrzymanych mieszanin binarnych typu lek-polimer, gdzie lek stanowić będą np. naproksen, flutamid, kwas mykofenolowy, natomiast polimer – uprzednio zsyntezowane makrocząsteczki o różnych taktycznościach. Po wyselekcjonowaniu najbardziej stabilnych mieszanin binarnych przeprowadzone zostaną (przy współpracy z laboratoriami farmaceutycznymi) testy uwalniania API z matrycy polimerowej. Powyżej opisane działania pozwolą na ustalenie wpływu ciężarów cząsteczkowych, dyspersyjności, a przede wszystkim taktyczności (ko)polimerów PVP na szybkość krystalizacji, temperatury przejść fazowych, rozpuszczalność czy zdolność do przemian polimorficznych mieszanin binarnych. Ponadto, przewidziana zostanie stabilność fizyczna poszczególnych układów binarnych w temperaturze pokojowej. Stąd proponowane badania stanowią niezwykle ciekawy oraz niezbadany jak dotąd wątek naukowy, a także są ściśle związane z konkretnymi zastosowaniami w farmacji, medycynie czy inżynierii materiałowej biomateriałów. Z całą pewnością niniejszy projekt wniesie niezwykle istotny wkład w obecny stan wiedzy o układach binarnych typu lek-polimer oraz przyczyni się do lepszego zrozumienia korelacji pomiędzy stereoregularnością polimerów a stabilnością substancji aktywnych. Tym samym proponowane pionierskie badania dadzą ogromne pole do popisu dla badaczy, którzy poprzez dobór odpowiedniej mikrostruktury polimeru, będą mogli projektować zaawansowane mieszaniny binarne typu lek-polimer o pożądanych właściwościach fizycznych oraz profilach uwalniania API.
Projekt finansowany ze środków Ministra Edukacji i Szkolnictwa Wyższego w ramach Programu „Perły Nauki”.