SupraGreenTech
Razvoj „zelenih“ tehnoloških platformi sa supramolekulskim nosačima lijekova i nutraceutika ograničene topljivosti
Akronim projekta:
SupraGreenTech
Voditelj projekta:
prof. dr. sc. Mario Jug
Zavod za farmaceutsku tehnologiju
Suradnici:
prof. dr. sc. Željka Vanić, Zavod za farmaceutsku tehnologiju, FBF
prof. dr. sc. Dubravka Vitali Čepo, Zavod za prehranu i dijetoterapiju, FBF
doc. dr. sc. Zora Rukavina, Zavod za farmaceutsku tehnologiju, FBF
Tea Petković, Zavod za prehranu i dijetoterapiju, FBF
Marina Jurić, Zavod za prehranu i dijetoterapiju, FBF
dr. sc. Robert Vianello, Laboratorij za računalni dizajn i sintezu funkcionalnih materijala, Institut Ruđer Bošković
Trajanje projekta:
48 mjeseci (5. 11. 2025. – 1. 10. 2029.)
Sažetak
Topljivost u vodi jedan je od ključnih čimbenika koji određuju bioraspoloživost i tehnološke mogućnosti formulacije farmaceutskih oblika lijekova. Budući da čak 90 % novih kemijskih entiteta pokazuje ograničenu topljivost, očekuje se da će razvoj takvih lijekova u budućnosti biti tehnološki sve zahtjevniji. U isto vrijeme, ograničena topljivost nutraceutika problematična je u kontekstu postizanja učinkovite ekstrakcije i smanjene bioraspoloživosti te činjenice da ih često karakterizira izrazita kemijska nestabilnost.
Za unapređenje topljivosti lijekova i nutraceutika primjenjuju se različite farmaceutsko-tehnološke strategije koje moraju uključivati načela održivosti i zelene kemije kako bi se osigurala usklađenost s regulatornim smjernicama te smanjio utjecaj na okoliš. U tom smislu, glavni cilj predloženog projekta je razvoj inovativnih tehnoloških platformi visokog translacijskog potencijala za primjenu lijekova i nutraceutika ograničene topljivosti kroz oblikovanje naprednih farmaceutskih oblika temeljenih na načelima održivosti i primjeni zelenih tehnologija.
Ključna farmaceutsko-tehnološka strategija koja će biti u fokusu projektnih aktivnosti je uklapanje aktivnih tvari u biokompatibilne, supramolekularne nosače polisaharidne (ciklodekstrini) i (fosfo)lipidne građe (liposomi) integracijom različitih formulacijskih strategija i tehnologija uz primjenu principa zelene kemije kroz racionalizaciju istraživanja korištenjem in silico dizajna, primjenu biokompatibilnih i biorazgradivih ekscipijensa i zelenih otapala, monitoring ekološkog otiska razvijenih procesa te usmjerenost na sekundarne sirovine.
U užem smislu rezultati projekta doprinijet će promicanju inovacija, jačanju znanstvene suradnje i transfera znanja. U širem smislu, rezultatima projekta ostvarit će se značajan doprinos ciljevima održivog razvoja i zelene tranzicije te potaknuti suradnja s gospodarstvom.
Aktivnosti
RP 1. Integrirana primjena ciklodekstrina i zelenih tehnologija u razvoju orodisperzivnih farmaceutskih oblika za primjenu teško topljivih protuupalnih lijekova
Nastavno na prethodna istraživanja i ekspertize aktivnost RP 1 predviđa razvoj održivih procesa pripreme CD kompleksa odabranih protuupalnih lijekova primjenom mehanokemijske aktivacije mljevenjem te vrednovanje učinkovitosti ove zelene tehnologije u odnosu na konvencionalne pristupe za pripremu kompleksa iz otopine (liofilizacija i sušenje raspršivanjem).
Nadalje, razmatrat će se prikladni ekscipijensi te razvijati i optimirati tehnologije (liofilizacija u blisteru i direktno komprimiranje) koje omogućavaju uklapanje optimiranih kompleksa u orodisperzivne farmaceutske oblike unaprijeđene funkcionalnosti. Pri tome će se sustavno razvijati dostupna metodologija za tehnološku i biofarmaceutsku karakterizaciju razvijenih sustava.
RP 2. Održivi pristup razvoju naprednih topikalnih formulacija temeljenih na supramolekulskim fosfolipidnim (nano)sustavima
Aktivnost RP 2 uključuje nastavak ranijih istraživanja u području koja su usmjerena na razvoj inovativnih fosfolipidnih (nano)sustava kroz optimizaciju lipidnog sastava i tehnologije proizvodnje s ciljem uspješnog uklapanja terapijski relevantnih doza lijeka od interesa u LP ciljanog raspona veličina i karakteristika površine.
Ovaj cilj ostvarit će se primjenom inovativnih, ekološki prihvatljivih tehnologija (hidratacija lipidnog filma i mikrofluidizacija) te korištenjem neškodljivih otapala. Optimirane LP formulacije dalje će se uklapati u polučvrste topikalne oblike unaprijeđene funkcionalnosti, pri čemu će se probirom pomoćnih tvari optimirati reološka i teksturna svojstva, osigurati biokompatibilnost te karakteristike oslobađanja lijeka sukladno terapijskim potrebama.
RP 3. Razvoj zelene ekstrakcije i formulacije multikomponentnih nutraceutika baziranih na flavonoidima/karotenoidima primjenom supramolekulskih nosača
Primjenom dosadašnjih ekspertiza razvit će se proces zelene ekstrakcije flavonoida (F) i karotenoida (K) iz sekundarnih sirovina te provesti funkcionalna karakterizacija multikomponentnih nutraceutika MultiNutK i MultiNutF.
F i K odabrani su kao ciljane skupine bioaktivnih molekula zbog zastupljenosti u sirovinama, tržišne isplativosti ekstrakcije, ograničene topljivosti u vodi te visokih razina dokaza o biološkoj učinkovitosti glavnih predstavnika likopena (K), hesperidina (F) i naringenina (F).
Razvoj zelene ekstrakcije uključit će in silico/in vitro optimizaciju odabira eutektičkih (DES) i GRAS otapala; odabir ekstrakcijske tehnike (UAE/MAE) te vrste CD, a uzimajući u obzir prinose i kemijski sastav ekstrakata te ekološki otisak predloženih procesa, određen primjenom analize životnih ciklusa.
U sljedećoj fazi pristupit će se razvoju složenih sustava uklapanjem MultiNutK i MultiNutF u inovativne farmaceutske oblike bazirane na supramolekulskim nosačima čime će se poboljšati stabilnost i bioraspoloživost glavnih bioaktivnih sastavnica.
Poveznice
Projekt je financiran sredstvima Europske unije – NextGenerationEU.