Sprayfrystorkning av enzym. Formuleringens påverkan på partikelstruktur och enzymaktivitet

Proteiner blir allt vanligare som läkemedel, och för att kunna använda läkemedlen krävs också att proteinet formuleras på ett sådant sätt att det är stabilt under en lång tids lagring. Idag finns både flytande (vattenlösningar) och fasta beredningar av proteinläkemedel, men fasta beredningar är mest attraktiva eftersom man då i allmänhet kan undvika krav på frys- eller kylförvaring, och nedbrytningsreaktioner går betydligt långsammare. Vid användningstillfället löses proteinet upp, vilket ställer krav på snabb och fullständig upplösning utan att lösningen behöver röras om. Det vanligaste sättet att framställa torra beredningar av proteiner är frystorkning, men även spraytorkning förekommer. Vid frystorkningen erhålls en ’kaka’ som behöver malas om det är ett pulver som slutligen ska beredas. Vid spraytorkning erhålls direkt ett pulver, men termiska effekter kan vara skadliga och pulverstrukturen är mer kompakt än i ett frystorkat material, vilket påverkar upplösningen. En alternativ teknik är att använda sprayfrystorkning, där en proteinlösning sprayas ned i exempelvis flytande kväve, där dropparna fryser. Dessa frusna droppar frystorkas sedan, och ett pulver bestående av runda porösa partiklar erhålls.

Projektets syfte
Projektet syftar till att öka förståelsen för hur formuleringen påverkar partikelstrukturen och hur detta relaterar till proteinstabiliteten under torkningen.

Projektbeskrivning
Inom projektet kommer du att arbeta med hur olika excipienter, t.ex. kolhydrater och ytaktiva substanser, påverkar både partikelstruktur, ytsammansättning och proteinstabilitet. Från tidigare studier vet vi att proteiner kan kapslas in av ytaktiva substanser i spraytorkade prover medan effekten är liten i frystorkade prover, och vi vill nu studera hur detta fungerar i sprayfrystorkade pulver, och hur det påverkar proteinstabiliteten. Som modellprotein kommer vi att använda ett enzym, vilket underlättar undersökningar av stabiliteten/aktiviteten.

Förkunskapskrav:
Program: Kemiteknik, Teknisk Biologi, Bioteknik
Kurser: ytkemi, biokemi/bioteknik
Start: augusti 2006

YKI, Ytkemiska Institutet AB är ett världsledande industriforskningsinstitut inom tillämpad yt- och kolloidkemi. Vi arbetar med industriell problemlösning för att skapa nya produkter och processer. Våra kunder återfinns inom en rad branscher – papper och massa, tryckfärg och tryckning, adhesiver, läkemedel, biotech, livsmedel, industrikemikalier, konsumentprodukter, verkstad, färg, betong, och keramer. Våra ca 70 medlemsföretag finns bland de internationellt ledande företagen i dessa branscher. 50% av våra industripartners är baserade utanför Sverige. YKI har för närvarande 13 doktorander och årligen ca 10 exjobbare.