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Phasenseparation von W/O und O/W Emulsionen in der Zentrifuge

Phasenseparation von W/O und O/W Emulsionen in der Zentrifuge
Forschungsthema:Experimentelle Arbeit
Typ:Bachelor- oder Masterarbeit
Datum:ab sofort
Betreuer:

Drug delivery system

Liposomen werden in der Pharmazie als "drug delivery system" eingesetzt, um einen Wirkstoff gezielt im Körper zu verteilen. Bei Liposomen handelt es sich um künstlich hergestellte Vesikel, die den Wirkstoff einkapseln und somit transportieren können.

Im Rahmen eines neuartigen Herstellungsprozesses mittels Zentrifugation sollen Liposomen über ein Intermediat, Emulsionen, hergestellt werden. In der Regel sind Emulsionen instabil, Öl- und Wasserphase trennen sich. Dem kann z.B. mit Additiven wie Tensiden/Emulgatoren entgegen gewirkt werden. Auch eine als stabil bezeichnete Emulsion trennt sich auf, die Phasentrennung erfolgt nur über einen längeren Zeitraum von Monaten bis zu Jahren. Während einer Zentrifugation kommt es wiederum schneller zum Sedimentieren oder Aufrahmen der dispersen Phase.

Abb. 1: Processes of emulsion destabilzation: A) creaming B) sedimentation C)phase inversion d) floculation E) Coalescence F) Ostwald maturing. Source: Wikimedia.org

Eine Zentrifuge der Firma LUM ermöglicht die Beobachtung der Sedimentation in-situ, während eines laufenden Prozesses. Konkret wird an einer Probe photometrisch die Transmission gemessen. Diese Technologie liefert zeit- und ortsabhängige Daten über die Trübung und damit die Position und Geschwindigkeit der dispergierten Tröpfchen.

Abb. 2: Setup for a measurement in the LUMifuge. Source: LUM GmbH

http://www.lum-gmbh.com/LUMiFuge_technologie.html

Ziel der Arbeit ist die experimentelle Charakterisierung der Sedimentation verschiedener W/O und O/W Emulsionen, sowie die Durchführung des angepassten Herstellungsprozesses in der Lumifuge. Dazu müssen Microemulsionen hergestellt und deren Tropfengrößenverteilung bestimmt werden. Des Weiteren gibt es die Möglichkeit den Prozess zu modellieren. Die Arbeit ist Teil des EU geförderten Forschungsprojektes "decent AID" mit Zusammenarbeit der Universiteit Utrecht, Uppsala Universitet, dem KIT und der Abnoba GmbH. Ziel ist die Entwicklung eines drug delivery systems für pharmazeutische Wirkstoffe, insbesondere für die Onkologie.