Die Verpackungskünstler aus Brandenburg

PZ  Seit einem knappen Jahr tüftelt eine kleine Forschergruppe im brandenburgischen Golm an maßgeschneiderten Nanokapseln für Arzneistoffe. Das junge Unternehmen, das auch vom Know-how des Max-Planck-Instituts für Kolloid-Grenzflächenforschung profitiert, will großen Pharmaunternehmen künftig maßgeschneiderte Transportsysteme für ihre Wirkstoffe anbieten.

Bei NanoScience in Golm weiß man, wie intensiv sich große Pharmaunternehmen mit der Frage beschäftigen, wie sie ihre Arzneistoffe optimal verpacken. Das junge Unternehmen entwickelt daher winzige Kapseln, die Substanzen verschiedenster Natur, vor allem Arzneistoffe, umschließen und sie dank der besonderen Kapselstruktur schützen sowie sicher an ihren Zielort bringen sollen. Für das menschliche Auge sind sie Partikel unsichtbar. Bei einer Größe von 20 Nanometer bis 20 Mikrometer passen so in einen Stecknadelkopf mit einem Durchmesser von 1,5 Millimeter rund 3 Milliarden Kapseln. Die Oberfläche der Kapseln ist dabei 1500-mal größer als die des Stecknadelkopfes. Die Fläche ist die entscheidende Größe für den späteren Anwendungserfolg und mit verantwortlich dafür, wie gut ein Wirkstoff resorbiert wird.

Die Nanokapseln ließen sich maßschneidern und mit allen gewünschten biochemischen, elektrischen, optischen oder magnetischen Eigenschaften ausstatten, informiert das Unternehmen in einer Pressemitteilung. Damit seien den Anwendungsfeldern fast keine Grenzen gesetzt.

Als technologische Grundlage dient den Wissenschaftlern das am Golmer Max-Planck-Insitut für Kolloid- Grenzflächenforschung entwickelte und patentierte Layer-by-Layer-Verfahren. Grundbausteine der Kapseln sind entgegengesetzt geladene Polymere wie beispielsweise Pektine oder Gelatine. Aber auch Chondroitinsulfat - der Hauptbestandteil im Knorpelgewebe -, Hyaluronsäure oder Polyglutaminsäure kommen zum Einsatz. Eine ganze Reihe biologischer aber auch synthetischer Stoffe verschiedenster Substanzklassen eignen sich Kapselwandmaterial. Auch Lipide und Nanopartikel ließen sich nach Bedarf in die Kapselwand einbauen, berichtet das Unternehmen.

Schichtweiser Auftrag

Beim Layer-by-Layer-Verfahren werden schichtweise die benötigten Moleküle auf den Wirkstoff aufgetragen. Ist dies auf Grund der chemischen Eigenschaften des zu verkapselnden Wirkstoffes nicht möglich, verwenden die Wissenschaftler so genannte kolloidale Template als Dummys, die man dann nach Fertigstellung der Kapseln auflöst. So entstehen hohle Kugeln, die anschließend mit dem gewünschten Wirkstoff befüllt werden können. Durch die genaue Definition einer Reihe von Verfahrensparametern könnten die Wissenschaftler bei NanoScience genau bestimmen, wie groß und stabil die Nanokapseln werden sollen und wann sie der Körper wieder abbaut.

Das Unternehmen liefert seinen Kunden dann zunächst die "Bauanleitung" für die Darreichungsform und lizenziert ihnen diese nach erfolgreicher Entwicklung. Die Lizenznehmer zahlen dann erfolgsabhängig Prämien, wenn wichtige Meilensteine erreicht werden. Das junge Unternehmen will sich künftig aber auch als Zulieferer von Kapseln zu etablieren. Firmenmitbegründer Alexander Herrmann schätzt, dass mit Durg-Delivery-Systemen im Jahr 2010 weltweit ein Jahresumsatz von annähernd 250 Milliarden US-Dollar erzielt werden kann. Die Technologie eigene sich zudem für andere Anwendungsgebiete wie Kosmetika oder Pflanzenschutzmittel. Selbst die Textilindustrie interessiere sich für die Kapseln.

Im vergangenen Jahr erhielt Capsulution NanoScience den mit 20.000 DM dotierten Innovationspreis Berlin/Brandenburg. Das Unternehmen wird zusätzlich mit 1,35 Millionen DM gefördert. Herrmann und der Biophysiker Professor Dr. Edwin Donath gründeten die Firma im Herbst 2000 gemeinsam mit Physiker, Chemikern und Biologen, die zuvor in Australien, Kanada, Deutschland, Russland oder Japan forschten. Das Unternehmen darf bestimmte Technologierechte der Max-Planck-Gesellschaft nutzen.

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