Project Details
Projekt
Interfacial engineering and its use in microencapsulation of lipophilic active ingredients by spray drying
Applicant
Professor Dr. Stephan Drusch
Subject Area
Mechanical Process Engineering
Term
from 2009 to 2016
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 122981907
Ziel des vorliegenden Projektes ist es, elementare strukturelle Veränderungen komplexer Emulsionenbei der Sprühtrocknung zu charakterisieren und damit deren Potential zur Stabilisierung mikroverkapselter Wirkstoffe zu untersuchen. Der Einsatz von Molkenproteinen und deren Hydrolysaten bietet die Möglichkeit, gezielt Strukturen an der Öl-Wasser-Phasengrenze und der Tropfenoberfläche (Wasser- Luft-Phasengrenze) aufzubauen, um so verfahrenstechnisch relevante Parameter und deren Optima zur Herstellung maßgeschneiderter Feststoffpartikel zu definieren. Hierzu zählen eine hohe Grenzflächenaktivität, und damit eine Akkumulation des Proteins an der Tropfenoberfläche unmittelbar nach Zerstäubung, sowie eine Proteinschicht hoher Elastizität an der Öl-Wasser-Phasengrenze, die die Koaleszenz des Wirkstoffs bei starker Scherbeanspruchung im Prozess verringern und die Mikroverkapselungseffizienz erhöhen. Im vorliegenden Projekt soll das Verhalten von klar definierten, molkenproteinbasierten Strukturelementen (Hydrolysaten, Aggregaten, Fibrillen) an der Phasengrenze komplexer Emulsionen untersucht werden. Die umfassende Analytik beinhaltet die physikalische Charakterisierung der Strukturen, dynamische grenzflächenrheologische Messungen sowie eine intensive Charakterisierung der Feststoffpartikel hinsichtlich der Struktur (Gefrierbruch-Transmissionselektronenmikroskopie, Photoelektronenspektroskopie, Positronenannihilationslebenszeitspektroskopie) sowie deren Funktionalität im Hinblick auf die Wirkstoffstabilisierung. Aus diesen Daten können grundlegende Zusammenhänge zum Einfluss verfahrenstechnischer Parameter auf die Funktionalität molkenproteinbasierter Feststoffpartikel abgeleitet werden.
DFG Programme
Priority Programmes
